ANSYS og vindkraft!
Hva brukes ANSYS til i vindkraftbransjen? Denne artikkelen gir deg svaret!
ANSYS og vindkraft
En vellykket vindturbin kan karakteriseres slik: Den gir eieren mye kraft og fungerer over lang tid! EDR har levert ANSYS programvare i denne industrien siden 1999 og i dag brukes ANSYS (både FEM og CFD verktøy) i meget stor utstrekning i bransjen for å oppnå disse tingene.
ANSYS benyttes innen to hovedrområder
- Produktutvikling
- Vindparkanalyser
Med andre ord; ANSYS brukes i selve produktutviklingen, men også til simulering av selve vindparkene (også kjent som "vindmøllepark", engelsk: wind farm). La oss se på det siste først
Vindparker
Planleggingen av en vindpark forutsetter naturligvis mye kunnskap om vindforhold, noe som normalt skaffes til veie gjennom målinger og simuleringer med spesialprogrammer for vindparker. Hva har så ANSYS å tilføre i tillegg?
ANSYS Fluid Dynamics er programvare for strømningsanalyser, Computational Fluid Dynamics (CFD). Produktene er kjent som Fluent og ANSYS CFX, eller bare ANSYS CFD.
Det er to viktige områder hvor ANSYS CFD kan bidra:
- Estimering av kraftpotensiale
- Beregning av laster på vindturbinene og dermed risiko for skade og nedetid
ANSYS WindModeler
ANSYS har utviklet en spesialapplikasjon som automatiserer prosessen med å simulere en vindpark. ANSYS WindModeller hjelper deg med å:
- Importere kartdata
- Lage elementnett/beregningsgrid
- Sette opp laster, ulike vindretninger
- Postprosessering
ANSYS WindModeller kjører enten ANSYS CFX eller Fluent som beregningsmotor. Ta kontakt med EDR for mer informasjon om selve produktet.
Viktige funksjoner for vindparker
Fokus for ANSYS har i alle år vært utvikling av helt generelle verktøy, noe som krever kraftig fokus på nøyaktige fysikkmodeller for f.eks. turbulens og stor bredde i fysikken man kan simulere, men også brukervennlighet og automatiserte prosesser.
Noen viktige funksjoner for er:
- Avanserte turbulensmodeller
- Skog og terreng
- Vaker etter vindmøller
Samspill mellom turbinene, vaker
ANSYS CFD kan inkludere effekten vindmøllene har på strømningen i stor detalj. Som regel er det jo flere vindmøller i en vindpark og møllene påvirker dermed hverandre.
Disse effektene er nødvendig å inkludere for å regne ut kraftpotensialet, men også en svært viktig funksjon for å identifisere potensielle problemområder i vindparken. Dette gjelder også vindparker offshore!
Skog
Vindmøller plasseres på stadig mer ”sprø steder”, som en av våre kunder uttalte nylig. Dermed blir mer og mer nøyaktig modellering av skog og terreng viktig.
Turbulens
Turbulens som fenomen er i praksis ikke mulig å simulere eksakt, men svært mye forskning gjøres for å kunne simulere fenomenene som er knyttet til turbulent strømning, slik som separert strømning.
ANSYS er sannsynligvis (vi tar gjerne en diskusjon!) den ledende aktøren innen numerisk modellering av turbulent strømning og mange ANSYS-kunder trekker fram ANSYS sitt store utvalg turbulensmodeller som nøkkelen til nytteverdien av CFD. (Muligheten til å kjøre simuleringer på riktig store datamaskiner er også sentralt her.)
Produktutvikling av vindturbiner
Det er flere store aktører i Norden som utvikler vindturbiner og ANSYS brukes i dag til FEM-analyse og CFD (strømningsberegninger) i meget stor grad i forbindelse med utvikling av
- Blader
- Gir og generatorer
- Kulelager
- Nacellestrukturer
- Tårn
- Fundament, inkludert Jacket-strukturer offshore
- ... med mer
ANSYS brukes til å simulere ikke-lineær bukling (kollaps), utmatting i komponentene, aerodynamikk (bladene) og generelle styrkeberegninger, vibrasjon og av og til også termiske analyser.
Mer informasjon
EDR har et stort ANSYS-team med dyp innsikt i hvordan man kan simulere fenomener som er relevante for vindkraftindustrien, vi kan bistå med programvare, opplæring og tjenester for både komponentindustrien, turbinprodusenter, konsulenter og kraftselskaper... ta kontakt!
Se også disse artiklene:
