Poul La Cour vindtunnel på Risø i Danmark. Illustrasjon: DTU
Poul La Cour vindtunnel på Risø i Danmark. Illustrasjon: DTU

Poul La Cour vindtunnel - DTU

Unik vindtunnel går fra stille til storm på halvannet minutt

  • Vindkraft

Etter to års arbeid er Danmarks Tekniske Universitets (DTU) Vindenergis nye vindtunnel til cirka 110 millioner norske kroner nesten ferdig på Risø, og er klar til kongelig innvielse i neste uke. Prosjektlederen betegner det store byggverket som et forskningsprosjekt.

Fakta om vindtunnelen

  • Tunnelen, indre mål: Lengde 64,7 meter, bredde 26,4 meter og høyde 6,0 meter.
  • Testseksjonen: Bredde 3,0 meter, lengde cirka 9 meter og høyde 2,0 meter
  • Budsjett: Cirka 110 millioner norske kroner.
  • Finansiering: Forskning og Innovationsstyrelsen (52 millioner kroner.), Region Sjælland (5 millioner kroner) og DTU (54 millioner kroner).
  • Byggherre: DTU
  • Design: Fluid Thinking og CREO Dynamics
  • Ingeniør: Alectia
  • Arkitekt: Rørbæk & Møller Arkitekter
  • Hovedentreprenør: MT Højgaard

Det er enorme krefter som slippes løs i DTU Vindenergis kjempestore vindtunnel som er oppkalt etter Danmarks vindmøllepioner nummer én, Poul La Cour – og som innvies på Risø denne uken.

I den 65,2 meter lange, 26,9 meter brede og 6,5 meter høye betongforede vindtunnelen, skapes en orkan som er så kraftig at mennesker aldri har opplevd den i naturen – nemlig 105 meter i sekundet eller 378 kilometer i timen.

Til sammenligning hadde den ødeleggende kategori 5-orkanen Katrina «bare» en topphastighet på 78 meter i sekundet.

Derfor er sikkerhet også et viktig element når bedrifter og forskere skal jobbe med å teste vingeprofiler – og på lengre sikt også andre effekter – for det er livsfarlig å oppholde seg i testområdet under drift.

For å sikre seg mot dette, må man låse seg inn i tunnelen ved hjelp av en spesiell nøkkel, som samtidig gjør det mekanisk umulig å starte blåseren mens man er i kanalen.

Dør á la Olsenbanden

Også døren inn til tunnelen er tung og stor som en pengeskapsdør i en Olsenbanden-film, og krever mange av prosjektleder Christian Baks krefter for å åpne seg.

– Testinger av tunnelen har vist at dingsen godt kan levere enda høyere vindhastigheter enn de 105 meterne i sekundet, forteller Christian Bak fra DTU Vindenergi, mens vi får lov å gå inn i den høyloftede og tussmørke tunnelen. Heldigvis med et par for anledningen medbragte lykter.

Den høye vindhastigheten oppnås i vindtunnelens testkammer, plassert på den ene langsiden av tunnelen.

På den andre langsiden sitter den kjempestore blåseren som skaper vinden, og dyttes rundt i tunnelen av såkalte ledeskovler i tunnelens hjørner samt av diverse trakter som retter inn og setter ytterligere fart på vinden. Underveis passerer luftstrømmen også forskjellige gitre og nett som reduserer turbulenser i luftstrømmen.

Lyddødt rom gjør den unik

Nettopp den høye vindhastigheten i kombinasjon med testkammerets størrelse, er et av de store poengene med den nye vindtunnelen. Det andre er et lyddødt rom med dekorative, spisse skumklosser på veggene. Disse er bygd ute rundt testkammeret, slik at man både kan teste vingeprofilenes aerodynamikk og støyen som de sender ut. I praksis skjer det ved å bytte ut rommets glass-sider med vegger av Kevlar, som lar støyen fra profilens møte med vinden passere videre ut i det lyddøde rommet.

Artikkelen fortsetter under bildet.

I hvert hjørne av tunnelen fører ledeskovler vinden videre i en ny retning. Foto: Sanne Wittrup/ing.dk

De høye vindhastighetene skal etterligne vindhastigheten over vingeprofiler på stadig lengre vinger med tilsvarende høy tupphastighet. På fagspråket skal vindtunnelen kunne teste vinger med svært høye Reynoldstall, som er et uttrykk for at man jobber med et svært turbulent og tynt luftgrenselag rett over overflaten til vingeprofilen.

– Som standard vil vi i den nye tunnelen kunne måle på vingeprofiler som sitter på 80–90 meter lange vinger, tilsvarende en vindmølle med en generatoreffekt på 7–8 MW. Men vi vil helt sikkert i fremtiden også kunne teste vingeprofiler til vindmøller med en effekt helt opp til 20–25 MW, forteller prosjektleder Christian Bak.

Byggeperioden trakk ut

Rent praktisk foregår testen slik at man spenner en bit av en vinge opp i testkammeret med forkanten mot vindretningen.

Forskjellige steder i profilen og i sidene på testkammeret er det satt opp trykksensorer, som til sammen danner et bilde av kreftene og strømningen på og omkring vingeprofilen.

– I tillegg til helt nye vingeprofil-konstruksjoner kan vi teste effekten av forskjellig tilleggsutstyr som en ny forkant eller takker på bakkanten, såkalte serrations (serrateringer). Og på lengre sikt vil vi også gjerne teste helt andre ting enn vinger – som for eksempel rotorer til mindre vindmøller eller kabler, sier Christian Bak.

Vanskelig å få leverandører

Som nevnt er den nye vindtunnelen blant de største universitets-eide i verden, noe som til tider har vært en utfordring i byggeperioden, som har blitt økt fra opprinnelig ett år til drøye to år, forteller prosjektleder Christian Bak fra DTU Vindenergi:

– Komponentene er så spesielle at det bare var noen ganske få produsenter kom med tilbud på leveransene, og siden vi samtidig måtte sørge for å utvikle utformingen av så store ledeskovler i tunnelens hjørner, vil jeg nok heller kalle vindtunnelen et forsknings- og utviklingsprosjekt enn et ordinært byggeprosjekt, sier han.

Vindtunnelen har kostet cirka 110 millioner kroner å bygge, og ifølge planen kan man starte kommersielle tester fra 1. september.

Fremdeles er det ikke inngått noen kontrakter om tester, men ifølge prosjektleder Christian Bak har mange universiteter og bedrifter vist interesse for vindtunnelen.

Artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.dk 

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)