hr.llcitycouncil.org
Nekategorizirano

Vjetroturbine nadahnute insektima nude 35% veću učinkovitost

Vjetroturbine nadahnute insektima nude 35% veću učinkovitost


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Tradicionalne vjetroturbine su sjajne - sve dok vjetar puše određenom brzinom. Sada su, nadahnjujući insekte i pametno inženjerstvo, znanstvenici dizajnirali novu lopaticu turbine koja je 35 posto učinkovitija od tradicionalnih turbina. Nova tehnologija mogla bi revolucionirati tehnologije vjetra, čineći ih održivima na mjestima gdje su brzine vjetra neoptimalne.

[Izvor slike:André Karwath putem Wikimedia Creative Commons]

Lopatice turbine

Načela vjetroagregata su jednostavnost relativnosti. Čitav rad je gotovo suprotan ventilatoru. Umjesto da koriste električnu energiju za stvaranje povjetarca, masivne lopatice iskorištavaju energiju vjetra da okrenu turbinu koja proizvodi električnu energiju.

Učinkovitost oštrice ovisi o tome koliko se energije može izvući iz vjetra. Međutim, postizanje što brže vrtnje oštrica nije najučinkovitija metoda. Lopatice su pod kutom tako da pretvaraju taman dovoljno energije vjetra u mehaničku. U određenom trenutku, uzimajući previše energije iz vjetra smanjuje učinkovitost turbine (teorijska maksimalna učinkovitost). Ako se izvadi više energije, oštrice počinju djelovati kao zid. Ako se uzme sva energija, vjetar će imati brzinu nula i napustit će sustav s nula energije.

Kut lopatica dizajniran je da se noževi vrte optimalnom brzinom. Međutim, oštrice mogu održavati brzinu samo u određenom rasponu vjetra. Obično su lopatice izrađene tako da odgovaraju najčešćoj brzini vjetra u regiji. Nažalost, ako vjetar puše prebrzo ili presporo, na izlaz turbine može se znatno utjecati.

Stvaranje učinkovitijih vjetroagregata

Stvaranje učinkovitije turbine težak je zadatak. Trenutno postoji nekoliko lopatica turbina koje mogu promijeniti svoj napadni kut. Tehnologija promjenjivog nagiba omogućuje turbini da samostalno mijenja kut napada lopatica kako bi povećala učinkovitost. Iako sustav omogućuje vjetroturbinama rad s većim rasponom brzina vjetra, još uvijek je ograničen čvrstom strukturom.

Da bi proizveo maksimalnu količinu snage, vjetar mora udarati u lopatice pod točno određenim "kutom nagiba" kako bi na generator primijenio upravo pravu količinu momenta.

Korištenje krila insekata za pokretanje naprijed

Krila insekata ne suočavaju se s istim problemima kao vjetroturbine. Umjesto čvrstih struktura, krila insekata imaju fleksibilna krila koja im omogućuju usmjeravanje aerodinamičkog opterećenja u smjeru leta, povećavajući svoju snagu. Prirodna sposobnost savijanja njihovih krila dodatno smanjuje otpor i umor.

Tim istraživača odlučio je testirati koliko fleksibilna oštrica može biti učinkovitija. U eksperimentu su sudjelovala tri odvojena sustava oštrica; krute, polufleksibilne i vrlo fleksibilne strukture. Svaka je turbina imala tri rotora, ali su dva fleksibilna rotora bila izrađena od savitljivog materijala koji se naziva polietilen tereftalat, dok je kruti rotor bio izrađen od tvrde sintetičke smole.

Niz ispitivanja vjetrovnih tunela utvrdio je da su najfleksibilnije lopatice dale mnogo manje energije u usporedbi s krutim kolegama. Međutim, polufleksibilne oštrice proizvode35 posto više snage nego solidan dizajn. Oštrice su se također pokazale učinkovitijima u širem rasponu uvjeta vjetra.

Što fleksibilne oštrice čini toliko boljima?

Baš kao i tradicionalna turbina, što brže puše vjetar, brže se lopatice okreću. Međutim, budući da je rotor fleksibilan, vjetar savija lopatice.

Različite brzine vjetra mijenjaju visinu tona na različit način. Veće brzine uzrokuju da se lopatice više naginju i omogućuju prolazak više vjetra. Pri nižim brzinama, oštrice se mogu izravnati kako bi izvukle što više energije. Kao rezultat toga, rotor je mnogo učinkovitiji od krutog dizajna.

Izazovi koje treba prevladati

Jedno od najvećih problema vjetroagregata je stvaranje rotora koji se može nositi s okolišnim i mehaničkim stresom. Da bi bila održiva alternativa, oštrica mora biti jednaka ili trajnija od trenutnih oštrica od karbonskih vlakana. Također, lopatice moraju težiti sličnu količinu da bi se dodatno smanjile napetosti i da bi se ugradile u trenutne konstrukcije bez potrebe za pojačanjem.

Tehnologija još uvijek ima načina da dođe. Međutim, to je korak u dobrom smjeru do postizanja održivih sredstava za proizvodnju energije. Sljedeći će korak biti osmišljavanje cjelovitog eksperimenta kako bi se u potpunosti utvrdila održivost vjetroagregata nadahnutih insektima.

POGLEDAJTE TAKOĐE: Siemens dovršio prva svjetska ispitivanja turbinskih noževa s 3D ispisom

Napisao Maverick Baker


Gledaj video: Buba Jelenak


Komentari:

  1. Tulrajas

    Žao mi je, ali, po mom mišljenju, čine pogreške. Moramo razgovarati.

  2. Manos

    Mislim da griješite. Predlažem da se o tome raspravlja. Javite mi se na PM pa ćemo razgovarati.

  3. Bataur

    sretno u poslu s ovakvim blogom :)

  4. Felamaere

    This excellent idea is necessary just by the way

  5. Brashicage

    Sympathetic idea



Napišite poruku