Kraftige Ideer: Vindmøllevinger Ændrer Form

{h1}

En vindmølle, der tilpasser til blæsende forhold, kan udnytte mere energi.

Morphing knive lavet af avancerede kompositmaterialer, der hurtigt kan ændre deres form afhængigt af vinden, kan medvirke til avancerede vindmøller, der fungerer bedre og holder længere.

Vindkraft vokser mere og mere populært over hele verden. USA er for øjeblikket verdens største generator af vindenergi af total megawatt, og i 2030 forudsiger Department of Energy, at så meget som en femtedel af landets magt kan komme fra vind. På nationalt plan er andre nationer endnu længere foran USA - Danmark får f.eks. En femtedel af sin kraft fra vinden.

For at hjælpe vindturbinerne videre, ser forskerne på morphing blades, som hurtigt kan ændre deres aerodynamiske profil, så de passer bedst til de vindende vindforhold.

"Ideen var født fra en simpel observation af en fisk i et akvarium," siger forsker Asfaw Beyene, en maskiningeniør ved San Diego State University. "Mange flyvende og svømende dyr har overlegen effektivitet end menneskeskabte enheder. Den primære forskel mellem naturlig bevægelse og bevægelse af menneskeskabte anordninger er mangel på geometrisk tilpasningsevne til forskellige strømningsforhold.

"I flyve- og svømning skaber geometrierne morph for at passe til en strømtilstand," tilføjede Beyene. "I menneskeskabte indretninger forbliver geometrien typisk stiv på trods af meget varierende strømningsforhold."

Beyene leder et team, der udforsker morphingblade til vindmøller. Et andet team arbejder på University of Bristol i England.

"Vinden kan være meget hård på knive - turbiner slukker, hvis vinden bliver for meget, ellers knivene vil bryde kampen mod vinden," forklarede forsker Paul Weaver, en luftfartsingeniør ved University of Bristol.

"Et morphing blad bruger vinden til sin fordel snarere end at bekæmpe det, tilpasse sin form til at få større præstation," Weaver tilføjet. "Dette har potentialet til betydeligt at lindre uønskede belastninger i knivene, øge deres effektivitet og bidrage til at forlænge deres liv."

Moderne vindmøllevinger er typisk lavet af en kombination af glas og carbonfiberforstærket plast. Under fremstilling opvarmes plastikharpiksen og afkøles på en kontrolleret måde, således at den binder sammen med fibrene og sætter til dannelse af en stiv struktur.

Ved omhyggeligt at styre retningen og spændingen af ​​fibrene, er forskerne ved universitetet i Bristol opmærksom på, at det også er muligt at oprette et kompositmateriale, der kan snappe mellem to forskellige stive former. For eksempel kan bladet, når det gives et elektrisk signal, bøje en vej i stedet for en anden, der viser mere eller mindre af dens overflade til vinden.

Weaver bemærkede, at hans hold havde opnået en fungerende demonstration af et morphing helikopter rotorblad. Han og hans kolleger har nu indgået en aftale med danmarksbaserede Vestas Wind Systems for at udvikle kompositmaterialer til fremtidige produkter.

Beyene forestiller morfin vindmøllevinger lavet af plastmaterialer svarende til urethan gummi, der fleksibelt bøjes og vrider form for at nå de optimale vinkler, der får så meget energi fra vinden som muligt afhængigt af vindens styrke. Han forklarede, at de har gennemført laboratorietester med en række ca. 3 meter brede (meter-brede) rotorer fremstillet af en række forskellige materialer.

"Resultaterne er meget lovende," sagde Beyene.


Video Supplement: .




Forskning


Kinas Første Rumstation Kommer Snart Til At Falde Ud Af Rummet
Kinas Første Rumstation Kommer Snart Til At Falde Ud Af Rummet

Hvis Den Faldende Kinesiske Rumstation Træffer Dig, Er Nogen Ansvarlig?
Hvis Den Faldende Kinesiske Rumstation Træffer Dig, Er Nogen Ansvarlig?

Videnskab Nyheder


Bakterielle 'Vampyrer' Suger Livet Ud Af Andre Mikrober
Bakterielle 'Vampyrer' Suger Livet Ud Af Andre Mikrober

6 Af De Bedste Videnskabs-Temaer April Fools 'Day Vittigheder
6 Af De Bedste Videnskabs-Temaer April Fools 'Day Vittigheder

Er Den Skræmmende Staten Island Clown En Publicity Stunt?
Er Den Skræmmende Staten Island Clown En Publicity Stunt?

'Poop Pills' Arbejde Lige Så Godt Som Traditionelle Fækale Transplantater
'Poop Pills' Arbejde Lige Så Godt Som Traditionelle Fækale Transplantater

Hvilke Pande Rynker Kan Fortælle Dig Om Din Hjertesundhed
Hvilke Pande Rynker Kan Fortælle Dig Om Din Hjertesundhed


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com