Poprawa bezpieczeństwa morskich turbin wiatrowych
Przybrzeżne turbiny wiatrowe to obiecujące rozwiązanie w zakresie produkcji czystej energii, cechujące się większą wydajnością niż turbiny lądowe. Pozwalają też uniknąć problemów związanych z instalacjami na otwartym morzu, takich jak trudny dostęp, wysokie koszty konserwacji i długość kabli. Jednak budowa elektrowni na płytkich wodach również wiąże się z pewnymi trudnościami, dotyczącymi między innymi przełamywania ciągów fal na mniejszej głębokości. Chodzi tu na przykład o serie fal przemieszczających się w tym samym kierunku, oddzielonych regularnymi odstępami czasu, które mogą zagrażać integralności słupów podpierających turbiny. Głównym celem projektu SAFEMILLS (Increasing safety of offshore wind turbines operation: Study of the violent wave loads) było w znalezienie rozwiązania problemu stromych fal uderzających w pionowe słupy turbin wiatrowych. Uczeni zastosowali podejście oparte na falach trójwymiarowych (3D), które pozwoliło na uwzględnienie na późniejszym etapie metod von Karmana i Wagnera, opisujących uderzenia fal. Dzięki temu możliwe było wyprowadzenie zależnych od czasu komponentów obciążenia, w tym siły i ciśnienia, i wykorzystanie ich do stworzenia rozwiązania opartego na eliptycznych walcach. Projekt SAFEMILLS przyczyni się do opracowania alternatywnych podstaw konstrukcyjnych dla przybrzeżnych turbin wiatrowych. Należą do nich konstrukcje kratownicowe, których zaletą są niższe koszty budowy, łatwiejszy demontaż, naprawa i konserwacja oraz zwiększone bezpieczeństwo. Rezultaty projektu przydadzą się też w badaniach problemów związanych z uderzeniami hydrodynamicznymi, silnymi uderzeniami fal oraz hydroelastycznością statków i konstrukcji morskich.
Słowa kluczowe
SAFEMILLS, słupy turbin wiatrowych, obciążenia falowe, fale trójwymiarowe, walce eliptyczne
