Krachtige Ideeën: Windturbinebladen Veranderen Van Vorm

{h1}

Een windturbine die zich aanpast aan winderige omstandigheden kan meer energie gebruiken.

Morphing-blades van geavanceerde composietmaterialen die snel van vorm kunnen veranderen, afhankelijk van de wind, kunnen leiden tot geavanceerde windturbines die beter presteren en langer meegaan.

Windenergie wordt wereldwijd steeds populairder. De Verenigde Staten zijn momenteel 's werelds grootste generator van windenergie met totaal megawatt, en tegen 2030 voorspelt het ministerie van Energie dat maar liefst een vijfde van de macht van de natie uit wind kan komen. Per hoofd van de bevolking liggen andere landen zelfs nog verder op de Verenigde Staten - Denemarken bijvoorbeeld, haalt al een vijfde van zijn kracht uit de wind.

Om windturbines verder te helpen, onderzoeken wetenschappers morphing blades, die hun aerodynamische profiel snel kunnen aanpassen aan de heersende windomstandigheden.

"Het idee ontstond door een eenvoudige observatie van een vis in een aquarium", zegt onderzoeker Asfaw Beyene, werktuigbouwkundig ingenieur aan de San Diego State University. "Veel vliegende en zwemmende dieren hebben een superieure efficiëntie dan door de mens gemaakte apparaten. Het belangrijkste verschil tussen natuurlijke beweging en beweging van door de mens gemaakte apparaten is het gebrek aan geometrische aanpassingsvermogen aan variërende stroomomstandigheden.

"In vliegende en zwemmende wezens veranderen de geometrieën om te passen in een flow-conditie," voegde Beyene eraan toe. "In door de mens gemaakte apparaten blijft de geometrie typisch stijf ondanks sterk variërende stroomomstandigheden."

Beyene leidt een team dat morphingsmessen voor windturbines onderzoekt. Een ander team werkt aan de Universiteit van Bristol in Engeland.

"De wind kan heel hard zijn op de bladen - turbines worden uitgeschakeld als de wind te veel wordt, anders blijven de bladen breken tegen de wind in", verklaarde onderzoeker Paul Weaver, lucht- en ruimtevaartingenieur aan de universiteit van Bristol.

"Een morphing blade gebruikt de wind in zijn voordeel in plaats van het te bestrijden, zijn vorm aan te passen om betere prestaties te krijgen," voegde Weaver eraan toe. "Dit heeft het potentieel om ongewenste spanningen in de messen aanzienlijk te verlichten, hun efficiëntie te verhogen en hun levensduur te verlengen."

Moderne windturbinebladen worden meestal gemaakt van een combinatie van glas en met koolstofvezel versterkte kunststoffen. Tijdens de productie wordt de kunststofhars op gecontroleerde wijze verwarmd en gekoeld, zodat deze hecht aan de vezels en hardt om een ​​stijve structuur te vormen.

Door zorgvuldig de richting en de spanning van de vezels te controleren, merken de onderzoekers van de University of Bristol op dat het ook mogelijk is om een ​​composiet te maken die tussen twee verschillende stijve vormen kan klikken. Wanneer bijvoorbeeld een elektrisch signaal wordt gegeven, kan het blad op één manier buigen in plaats van een ander, waarbij het meer of minder van het oppervlak ervan aan de wind toont.

Weaver merkte op dat zijn team een ​​werkende demonstratie had gekregen van een rotorblad van een veranderende helikopter. Hij en zijn collega's zijn nu een overeenkomst aangegaan met het in Denemarken gevestigde Vestas Wind Systems om composietmaterialen voor toekomstige producten te ontwikkelen.

Beyene voorziet morfine windturbine bladen gemaakt van plastic materialen vergelijkbaar met urethaan rubber dat flexibel buigen en vorm draaien om de optimale hoeken te bereiken die zoveel mogelijk energie uit de wind halen, afhankelijk van de sterkte van de wind. Hij legde uit dat ze laboratoriumtests hebben voltooid met een aantal ongeveer 3 voet brede (meterbrede) rotoren gemaakt van een aantal verschillende materialen.

"De resultaten zijn veelbelovend," zei Beyene.


Video Supplement: .




Onderzoek


Wat Als Er Een Bosbrand In De Buurt Van Mijn Huis Zou Komen?
Wat Als Er Een Bosbrand In De Buurt Van Mijn Huis Zou Komen?

Voyager 1: Hoe Groot Is Het Zonnestelsel?
Voyager 1: Hoe Groot Is Het Zonnestelsel?

Science Nieuws


Oude 'Rebelse' Vis Had Haaienachtige Persoonlijkheid
Oude 'Rebelse' Vis Had Haaienachtige Persoonlijkheid

Zeldzame Parasitaire Wormgevallen Spike In Maui
Zeldzame Parasitaire Wormgevallen Spike In Maui

10 Sneaky Manieren Tieners Verbergen Online Activiteit
10 Sneaky Manieren Tieners Verbergen Online Activiteit

Hoe Slimme Structuren Zullen Werken
Hoe Slimme Structuren Zullen Werken

Wilde Feiten Over Het Enorme Wildvuur In Arizona
Wilde Feiten Over Het Enorme Wildvuur In Arizona


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com