Wen Zhong Shen, lektor ved DTU Mekanik, indledte sin karriere inden for vindenergiforskning i 1996, og opnår nu karrierens foreløbige højdepunkt, når han forsvarer sin doktorafhandling den 11. december.
Vindmøllevingerne drejer, som vinden blæser. Men svarene på, hvordan man bedst udnytter vindenergien, blæser for en stor dels vedkommende ikke i vinden. Wen Zhong Shen, lektor ved DTU Mekanik, har nemlig indfanget flere af dem i sin doktorafhandling, og når han den 11. december forsvarer sin doktorafhandling, er det den foreløbige kulmination på 12 års arbejde med at beskrive vindmøllers aerodynamik og aeroakustik, dvs. den støj, der bliver genereret af aerodynamikken. Arbejdet med doktorafhandlingen begyndte Shen i 1996, da han efter at have læst en ph.d. inden for grundlæggende fluidmekanik i Paris kom til DTU og indledte sin karriere inden for vindenergiforskning.
”Vi arbejdede også med vindenergi i Frankrig, men det var atomkraft, der dominerende. Jeg vidste, at Danmark var nummer et på området,” fortæller Wen Zhong Shen om, hvorfor han kom til det blæsende nord.
Kina – Frankrig – Danmark
I mere end en forstand har Shens forskning bragt ham vidt omkring. Inden Shen tog sin ph.d.-grad i fluidmekanik i Paris, tog han en mastergrad i numerisk analyse ved samme universitet og en bachelorgrad i matematik ved Wuhan Universitet i Kina. Det er de tre fagområder, han har kombineret i sin forskning sidenhen, og som han nu har samlet i sin doktorafhandling, ”Computational Aerodynamics and Aeroacoustics for Wind turbines” (”Numerisk modellering af vindmøllerotorens aerodynamiske og aeroakustiske egenskaber”), hvor Shen beskriver vindmøllers aerodynamik og aeroakustik ud fra computermodeller, der er baseret på matematik. Og det er det, der gør, at hans forskning skiller sig ud:
"Hans forskning kombinerer matematik og numerik (computerberegninger, red.) på en meget original måde, som gør det muligt at regne på ting, man ikke kunne regne på før, fx detaljerede beregninger af vindmøllers støjudbredelse og aerodynamik,” fortæller professor og leder af sektionen Fluid Mekanik ved DTU Mekanik Jens Nørkær Sørensen og fortsætter: ”Det har ført til en større erkendelse af fysikken bag vindmøllerne."
Mere energi, mindre støj
Shens beregninger betyder dels, at man kan maksimere vindmøllernes energiproduktion ved at forbedre aerodynamikken, dels at man kan kontrollere og minimere den støj, som aerodynamikken frembringer. Det kan blive ganske afgørende for udbredelsen af vindmøller og for konkurrenceevnen på verdensmarkedet, efterhånden som vindmøller bliver mere udbredte i byområder og dermed nær boliger og arbejdspladser.
”Støj er ikke et stort problem i dag, men bliver vigtigt i fremtiden, når markedet bliver større. Hvis man skal vælge mellem to vindmøller – en med meget støj og en med lidt støj – vil man naturligvis vælge den sidste,” siger Shen.
Samarbejde med industrien
For at forstå markedets ønsker og behov samarbejder Shen med flere virksomheder i vindmølleindustrien, bl.a. Vestas, LM og Siemens, der også efterfølgende har gavn af hans forskning, og det er netop den korte afstand fra hans forskning til anvendelsen af den, der motiverer Shen:
”Det, der er fantastisk ved forskning i vindenergi, er, at man kan opnå noget gennem forskningen; man kan rådgive virksomhederne og hjælpe dem til at forstå fysikken bag vindenergien endnu bedre.”
Kommunikationen med virksomhederne er også med til at inspirere Shen. Det samme er kommunikationen med forskerkollegerne, og derfor er Shen ikke i tvivl om, at han har de bedste arbejdsbetingelser i en forskerstilling på et universitet:
”Hvis man arbejder for en virksomhed, bliver alting fortroligt, og man kan ikke udgive sine forskningsresultater i videnskabelige artikler,” siger Shen – underforstået, at man ikke vil have de samme muligheder for at diskutere resultaterne med sine kollegaer – og fortsætter:
”Og det er i de videnskabelige artikler, at man beskæftiger sig med de helt fundamentale problemstillinger.”
Forsvaret af doktorafhandlingen i december er det foreløbige højdepunkt i Shens karriere, og fremtidsplanen for Shen, der allerede har udviklet beregningsmetoder, der bruges i vindmølleindustrien, er enkel: At gøre vindmøllerne endnu bedre.
”Jeg kan gøre en forskel som forsker. Vindenergi bliver endnu vigtigere i fremtiden pga. klimaudfordringerne. Vindenergi er ren energi,” afslutter Shen.
Wen Zhong Shens forskning i vindenergi fik luft under vingerne i Danmark.
Foto: Thorkild Amdi Christensen