[1] Baniotopoulos C.C., Borri C., T. Stathopoulos T. (Eds.), Environmental Wind Engineering and Design of Wind Energy Structures, Springer, 2011.
[2] Marino E., An integrated nonlinear wind-waves model for offshore wind turbines, Firenze University Press, 2011.
[3] E. Marino, A. Mockute, C. Borri, and C. Lugni, “Wave loads on monopile-supported offshore wind turbines: current methods and future challenges,” in Structural Control and Fault Detection of Wind Turbine Systems, H. R. Karimi, Ed. IET, 2018, p. 304.
[4] Hau E., Wind Turbines: Fundamentals, Technologies, Application, Economics, Springer Berlin Heidelberg, 2005.
[5] Hansen M. O. L., Aerodynamics of Wind Turbines, Earthscan, 2nd edition 2008.
[6] Burton T., Jenkins N., Sharpe D., Bossanyi E., Wind Energy Handbook, 2nd Edition, Wiley 2011.
[7] Manwell, J.F., McGowan, J.G. and Rogers, A.L., 2009, Wind Energy Explained, 2nd edition, Wiley, U.K.
[8] Paraschivoiu, I., 2002, Wind Turbine Design with Emphasis on Darrieus Concept. Polytechnic International Press, Canada.
[9] Borri C., Biagini P., Marino E., Large Wind Turbines in Earthquake Areas: Structural Analyses, Design/Construction & In-situ Testing, in: C.C. Baniotopoulos, C. Borri, T. Stathopoulos (Eds.), Environ. Wind Eng. Des. Wind Energy Struct., Springer, 2011.
Obiettivi Formativi
- conoscere e comprendere i concetti e i metodi per lo studio della meccanica strutturale delle strutture eoliche on- e off-shore unitamente agli elementi essenziali per la progettazione strutturale nell’ambito delle normative internazionali.
- conoscere ed essere in grado di applicare le teorie, i principi e i metodi per l’analisi di strutture eoliche offshore con particolare riferimento alla modellazione delle azioni, all’interazione fluido-struttura e alla risposta dinamica.
- sviluppo dell’autonomia di giudizio circa il grado di accuratezza e l’applicabilità dei metodi di analisi adottati per la predizione della risposta strutturale di strutture eoliche
- capacità di usare correttamente il linguaggio tecnico specifico sia in italiano che in inglese
- sviluppo dell’abilità di apprendere in autonomia ulteriori elementi teorici e applicativi per impostare un corretto approccio metodologico sia in ambito di ricerca che professionale.
Prerequisiti
Meccanica dei Continui, Scienza delle Costruzioni, Meccanica dei Fluidi, Dinamica delle Strutture.
Metodi Didattici
Lezioni frontali, laboratori guidati.
Altre Informazioni
E’ consigliato seguire le lezioni in aula.
Modalità di verifica apprendimento
Esame orale volto a verificare il raggiungimento dei suddetti obiettivi formativi.
Programma del corso
MODULO 1 (1.5 CFU 12 ore): Docente C. Borri
• EU targets (CB)
• On&Off-Shore installed and planned wind power (CB)
• Wind modelling (CB)
• Wind Potential and site classification (CB)
• On&Off-Shore technologies (CB)
MODULO 2 (1.5 CFU 12 ore): Docente A. Bianchini (in compresenza)
• Wind Energy fundamentals (AB)
• Wind turbine aerodynamics (AB)
• Betz’s law (AB)
• Overview on today’s wind turbines (AB)
• Wind turbine types: HAWTs vs. VAWTs (AB)
• HAWT & VAWT - Elements of: aerodynamic design, structural mechanics, and regulation (AB)
• Blade Element Momentum (BEM) theory applied to HAWTs and VAWTs (AB)
• Notes on other simulation theories: lifting line technology and CFD (AB)
MODULO 3 (2 CFU 16 ore): Docente E. Marino
• Overview of offshore wind energy structures (EM)
• Review of fluid mechanics fundamentals: potential flow theory (EM)
• Linear regular waves modelling (EM)
• Irregular waves and statistical description (EM)
• The fully nonlinear (FNL) wave problem and solution based on the Boundary Elements Method (BEM)
• Wave loads and wave-induced motion (EM)
• Computational tools for hydro-aero-servo-elastic simulations of OWT (EM)
• Analysis of the dynamic response of OWTs (EM)
MODULO 4 (1 CFU 8 ore): Docente C. Borri
• Design, verifications and construction (CB)
• Monitoring & Testing Techniques (CB)