Erőteljes Ötletek: A Szélturbinák Lapjai Megváltoztatják Az Alakzatot

{h1}

A szeles körülményekhez alkalmazkodó szélturbinák több energiát kovácsolhatnak.

Az olyan fejlett kompozit anyagokból készült morphing pengék, amelyek gyorsan megváltoztathatják alakjukat a széltől függően, elősegíthetik a fejlettebb és hosszabb ideig tartó fejlett szélturbinák kialakulását.

A szélenergia egyre népszerűbb világszerte. Az Egyesült Államok jelenleg a világ legnagyobb szélenergia-generátorja a teljes megawattokkal, és 2030-ra az Energiaügyi Minisztérium előrejelzi, hogy a nemzet erejének egyötöde származhat a széltől. Az egy főre jutó alapon más nemzetek még messzebb vannak az Egyesült Államok előtt - Dánia például például már a szél erejétől egyötödét kapja.

A szélturbinák továbbfejlesztése érdekében a tudósok morfáló lapátokat keresnek, amelyek gyorsan megváltoztathatják aerodinamikai profiljukat, hogy a leginkább megfeleljenek az uralkodó szélviszonyoknak.

"Az ötlet egy akvárium halak egyszerű megfigyeléséből született", mondta Asfaw Beyene kutató, a San Diego State University gépészmérnöke. "Számos repülés és úszás állata kiemelkedő hatékonyságot mutat, mint az ember által gyártott eszközök. Az elsődleges különbség a természetes mozgás és a mozgó eszközök mozgása között a geometriai alkalmazkodóképesség hiánya a változó áramlási viszonyok között.

"A repülés és az úszónövényeknél a geometriák morfusznak, hogy illeszkedjen az áramlás állapotához" - tette hozzá Beyene. "Az ember által gyártott készülékeknél jellemzően a geometria továbbra is merev marad a nagymértékben változó áramlási viszonyok ellenére."

Beyene vezet egy csapatot, amely feltárja a szélturbinák morfáló pengéit. Egy másik csapat dolgozik a bristoli egyetemen Angliában.

"A szél nagyon kemény lehet a pengéknél - a turbinák kikapcsolódnak, ha a szél túl sok lesz, vagy pedig a pengék megtörik a szél harcát" - magyarázta Paul Weaver kutató, a Bristol Egyetem repülőmérnöke.

"A morphing penge a szél hasznát használja ahelyett, hogy harcolna, alakját pedig jobban alkalmazva" - tette hozzá Weaver. "Ez képes arra, hogy jelentősen enyhítse a nemkívánatos feszültségeket a pengékben, növelve hatékonyságát és segítve meghosszabbítani az életüket."

A modern szélturbina lapátok tipikusan üveg és szénszállal erősített műanyagok kombinációjából készülnek. A gyártás során a műgyantát szabályozott módon melegítik és hűtik úgy, hogy kötődik a szálakhoz, és merev struktúrát képez.

A szálak irányának és feszességének gondos ellenőrzésével a Bristol Egyetem kutatói megjegyzik, hogy olyan kompozit is létrehozható, amely két különálló, merev alak között helyezkedik el. Például, ha elektromos jelet adunk, a penge egyik irányban helyettesítheti a másikat, és többé-kevésbé felszínét mutatja a szél felé.

Weaver megjegyezte, hogy csapata egy morphing helikopter rotorlapát munkás bemutatóját ért el. Ő és kollégái most megállapodást kötöttek a dániai Vestas Wind Systems vállalattal, hogy kompozit anyagokat dolgozzanak ki a jövőbeni termékekhez.

A Beyene a morfinnal működő szélturbina lapátokat olyan műanyagból készítette, amelyek uretángumihoz hasonlóan flexibilis hajlítással és csavarodással rendelkeznek, hogy elérjék az optimális szögeket, amelyek a szél erejétől függően annyi energiát kapnak a széltől. Megmagyarázta, hogy laboratóriumi vizsgálatokat végeztek több, körülbelül három méter széles (méteres) rotátorral, amelyek több különböző anyagból készültek.

"Az eredmények nagyon ígéretesek" - mondta Beyene.


Video-Kiegészítő: .




HU.WordsSideKick.com
Minden Jog Fenntartva!
Megjelent Bármely Anyag Megengedett Csak Prostanovkoy Aktív Link A Honlapon HU.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HU.WordsSideKick.com