no.llcitycouncil.org
Ukategorisert

Insektinspirerte vindturbiner gir 35% mer effektivitet

Insektinspirerte vindturbiner gir 35% mer effektivitet


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.


Tradisjonelle vindturbiner er kjempebra - så lenge vinden blåser med en viss hastighet. Nå, med inspirasjon fra insekter og litt smart konstruksjon, har forskere designet et nytt turbinblad som er 35 prosent mer effektivt enn tradisjonelle turbiner. Den nye teknologien kan revolusjonere vindteknologier, noe som gjør dem levedyktige på steder der vindhastigheten er ikke optimal.

[Bildekilde:André Karwath via Wikimedia Creative Commons]

Turbinblader

Prinsippene for vindturbiner er relativitetsteori. Hele operasjonen er nesten det motsatte av en vifte. I stedet for å bruke elektrisitet til å produsere en lek, utnytter massive blader vindens energi til å snu en turbin som produserer elektrisitet.

Effektiviteten til bladet avhenger av hvor mye energi som kan hentes fra vinden. Å få bladene til å snurre så raskt som mulig er imidlertid ikke den mest effektive metoden. Bladene er vinklet på en slik måte at de konverterer akkurat nok vindenergi til mekanisk energi. Ved å ta for mye energi fra vinden på et bestemt tidspunkt reduserer turbinens effektivitet (Den teoretiske maksimale effektiviteten). Hvis mer energi tas ut, begynner bladene å fungere som en vegg. Hvis all energien tas, vil vinden ha en hastighet på null og vil forlate systemet med null energi.

Knivens vinkel er designet for å holde knivene spinnende i optimal hastighet. Imidlertid kan bladene bare opprettholde hastigheten over et bestemt vindområde. Bladene er vanligvis konstruert for å matche en lands vanligste vindhastighet. Dessverre, hvis vinden blåser for fort eller for sakte, kan turbinens energiproduksjon bli betydelig påvirket.

Lage mer effektive vindturbiner

Å lage en mer effektiv turbin er en vanskelig oppgave. For tiden er det noen få turbinblad som kan endre angrepsvinkelen. Teknologien med variabel stigning gjør det mulig for turbinen å endre bladets angrepsvinkel automatisk for å maksimere effektiviteten. Selv om systemet gjør det mulig for vindturbiner å fungere med et større utvalg av vindhastigheter, er det fortsatt begrenset av en solid struktur.

For å produsere maksimal kraft, må vinden slå bladene i en presis "stigningsvinkel" for å bruke akkurat den rette mengden dreiemoment til en generator.

Bruke insektvinger for å strømme fremover

Insektvinger møter ikke de samme problemene som vindturbiner. I stedet for solide strukturer har insektvingene fleksible vinger som gjør det mulig for dem å rette den aerodynamiske belastningen i retning av flyturen, og øke kraften. Vingenes naturlige evne til å bøye reduserer motstand og utmattelse ytterligere.

Et team av forskere bestemte seg for å teste hvor mye mer effektivt et fleksibelt blad kan være. Eksperimentet involverte tre separate bladsystemer; en stiv, semi-fleksibel og veldig fleksibel struktur. Hver turbin hadde tre rotorer, men de to fleksible rotorene var laget av et smidig materiale kalt polyetylentereftalat, mens den stive rotoren var konstruert av en stiv syntetisk harpiks.

En serie vindtunneltester bestemte at de mest fleksible bladene produserte mye mindre kraft sammenlignet med den stive motparten. Imidlertid produserte de semi-fleksible bladene35 prosent mer kraft enn den solide designen. Bladene viste seg også å fungere mer effektivt i et bredere spekter av vindforhold.

Hva gjør fleksible kniver så mye bedre?

Akkurat som en tradisjonell turbin, jo raskere vinden blåser, jo raskere snur knivene. Men fordi rotoren er fleksibel, bøyer vinden bladene.

Ulike vindhastigheter endrer tonehøyde varierende. Høyere hastigheter fører til at bladene kaster mer og lar mer vind passere. Ved lavere hastigheter kan bladene flate ut for å trekke ut så mye energi som mulig. Som et resultat er rotoren mye mer effektiv enn en stiv design.

Utfordringer å overvinne

En av de største problemene med vindturbiner er å generere en rotor som kan håndtere miljø- og mekanisk belastning. For å være et levedyktig alternativ, må bladet være like eller mer holdbart enn de nåværende karbonfiberbladene. Bladene må også veie en tilsvarende mengde for ytterligere å redusere påkjenninger og å installeres i nåværende konstruksjoner uten behov for forsterkning.

Teknologien har fremdeles noen måter å komme. Det er imidlertid et skritt i riktig retning for å nå et bærekraftig middel for energiproduksjon. Det neste trinnet vil være å designe et eksperiment i full skala for å fullstendig bestemme levedyktigheten til insektinspirerte vindturbiner.

SE OGSÅ: Siemens fullfører verdens første 3D-trykte turbinbladforsøk

Skrevet av Maverick Baker


Se videoen: 200217 VB VINDMØLLER


Kommentarer:

  1. Mem

    Thank you for choosing advice, how can I thank you?

  2. Pascal

    Vi vil leve.

  3. Dikora

    As much as necessary.

  4. Roan

    Very excellent idea



Skrive en melding