Návrh ocelové rozhledny s větrnou turbínou se svislou osou.

Abstract

Práce pojednává o návrhu větrné elektrárny se svislou osou umístěné na konstrukci vyhlídkové věže. V první části je zmíněno využití numerického modelování pro výpočet zatížení na konstrukci a lopatky turbíny. Ve druhé části je pak detailně popsán návrh věže a turbíny s přihlédnutím na více variant návrhu a snahou o optimalizaci celé struktury. Jedná se o ocelovou konstrukci tvořenou válcovanými I profily, lopatky jsou vyrobené z laminátu. Návrh se snaží reagovat na specifické podmínky v místě realizace a je přizpůsobený horší dostupnosti místa. Z pohledu návrhu je zajímavá část simulace proudění pomocí numerického modelování. V práci jsou uvedené příkladové modely, které byly vypočítány pomocí normového přístupu a tyto výsledky byly následně porovnány s výsledky numerického modelování. Ukazuje se, že metodou numerického modelování lze velmi dobře navrhovat složitější části konstrukcí, pro které neexistuje podrobnější normový přístup. Pro běžné konstrukce ale numerické modelování udává výrazně podhodnocené hodnoty zatížení a ověření těchto hodnot by muselo být podrobeno dodatečnému prozkoumání.In the first part, numerical modeling is used to calculate wind pressure exhibited on the construction itself and also on the blades of the wind turbine. In the second part, there is a detailed description of the design of the turbine with an emphasis on the optimization of the entire structure. The tower is constructed by rolled steel I beam profiles. The wind turbine blades are made out of laminate. The structure is adapted to the place of implementation, therefore conditions like accessibility and weather surroundings are taken into consideration. An interesting part of the thesis, from the perspective of the design, is the simulation of the wind flow using computable fluid dynamics as a calculating tool. Several exemplary models are mentioned in this thesis to describe and compare the numerical modeling results with results from standard technical norms for construction. The results show that numerical modeling could be used to design more complex parts of the structures that are not mentioned in the given norm ČSN EN 1991-1-4. For more common conventional structures numerical modeling indicates more undervalued pressure values, therefore this approach would have to undergo additional research.