Как повысить эффективность ветряных турбин без лезвий

Вычислительные симуляции показали, что оптимальная конструкция, в частности, дерево 80 см с диаметром 65 см, максимизирует выплаты мощности при сохранении структурной целостности

Ветряные турбины без лезвий, рожденные для захвата энергии вибраций, имеют большой потенциал в производстве чистого электричества в небольших масштабах. На сегодняшний день, однако, получение максимально возможной мощности, сохраняя при этом структурную целостность, все еще является предприятием.

Приходит изучение группы инженеров из Университета Глазго (Шотландия), которая использовала вычислительное моделирование для определения пути к повышению эффективности. Исследование приняло широкий спектр функциональной геометрии, изучая ее влияние на способность генерации энергии, операционную эффективность и структурную целостность.

«Впервые это исследование демонстрирует, так это то, что, противоречально, структура с максимальной эффективностью извлечения энергии на самом деле не является той, которая обеспечивает максимальную выходную мощность», », объясняет доктор. Врик Маллик, один из авторов статьи, опубликованной по возобновляемой энергии. «Вместо этого мы определили идеальную промежуточную точку между проектными переменными, чтобы максимизировать способность ветряных турбин без бледной энергии при сохранении их структурного сопротивления».

Ветряные турбины без лезвий, что они и как они работают

Ветряные турбины без бледного или BWT (аббревиатура английского языка Ветряная турбина без лепеди) являются инновационными устройствами, которые используют энергию ветра с помощью явления, называемого вибрацией, вызванным вихрем, а не полагаются на традиционные лезвия.

Операция проста: ветер дует вокруг тупого цилиндрического тела, создает альтернативные вихри как позади, так и перед структурой. Когда частота этих вихрей соответствует естественной резонансной частоте цилиндра, структура начинает вибрировать. Поэтому эти колебания могут быть преобразованы в электричество, обычно через генератор.

Секторные исследования показали, что увеличение амплитуды колебаний организма может, в свою очередь, увеличить этот интервал захвата. Следовательно, конструкция ветряной турбины без лезвий с большими амплитудами свинга может сделать выходную мощность одновременно растуть и эксплуатационный интервал скорости ветра.

Каковы преимущества AICICO без лезвий?

Первый — более непосредственные проблемы обслуживания. При отсутствии лезвий, передач и других вращающихся деталей устройство кажется менее предметом износа и разрыва. По той же причине это еще более молчат, одна из величайших проблем, которые все еще несут турбинные традиции (несправедливо).

Другое преимущество касается дизайна. Эти турбины могут похвастаться небольшими и компактными размерами, которые облегчают более плотную установку с точки зрения единства.

Однако сектор экспериментирует на то, чтобы вывести кстати на рынок, остановились на малой лестнице (1-100 Вт). Фактически, вибрации рискуют повредить цилиндрическую структуру.

На пути к ветряным турбинам без лезвий 460 Вт

Команда Университета Глазго нашла способ увеличить пиковую мощность без ущерба для структурной целостности из -за колебаний.

Подробно, инженеры смоделировали кстати для моделирования производительности тысяч вариантов дизайна. И, таким образом, они получили новую информацию о взаимодействии между размером дерева, поставляемой мощности и структурной безопасности в присутствии двадцати между 32 и 110 км/ч.

Их главное открытие заключается в том, что существует идеальный дизайн для ветряных турбин без лезвий. Дизайн, который создает точную точку, где производство энергии максимизируется по сравнению со структурным сопротивлением.

Этот оптимальный дизайн включает дерево 80 см с диаметром 65 см. Только таким образом турбине удается обеспечить максимум 460 Вт мощности, что значительно превышает производительность наиболее эффективных прототипов, созданных до сих пор.

Модель также продемонстрировала пределы других проектов, потенциально способных генерировать больше энергии. В статье авторы показывают, как несколько турбин могут, теоретически, генерировать до 600 Вт, но в реальных условиях они бы быстро сломались.