Zarejestruj się teraz

Zaloguj sie

Zgubione hasło

Zgubiłeś swoje hasło? Wprowadź swój adres e-mail. Otrzymasz link i utworzysz nowe hasło e-mailem.

Dodaj post

Musisz się zalogować, aby dodać post .

Dodaj pytanie

Aby zadać pytanie, musisz się zalogować.

Zaloguj sie

Zarejestruj się teraz

Witamy na stronie Scholarsark.com! Twoja rejestracja zapewni Ci dostęp do większej liczby funkcji tej platformy. Możesz zadawać pytania, wnosić wkład lub udzielać odpowiedzi, przeglądaj profile innych użytkowników i wiele więcej. Zarejestruj się teraz!

Inżynierowie mechanicy opracowują sposoby poprawy wydajności farm wiatrowych

Prawdopodobnie je widziałeś, być może podczas długich podróży: turbiny wiatrowe z ogromnymi, hipnotyzujące toczące się ostrza, wykorzystanie czystej energii wiatru do konwersji na energię elektryczną. Być może nie wiecie, że chodzi o eksplozję liczby wykorzystywanych turbin wiatrowych w miarę korzystania z czystszych źródeł energii, Prawdopodobnie te farmy wiatrowe nie są tak produktywne, jak mogłyby być.

inżynier mechanik opracowuje sposoby poprawy produktywności farm wiatrowych

Mgła na morskiej farmie wiatrowej pokazuje powstawanie cieni wiatru pomiędzy turbinami wiatrowymi. Kredyt: Wodospady

“Projektowaliśmy turbiny do samodzielnego użytku, ale prawie nigdy już nie używamy ich samodzielnie,” powiedział profesor inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara Paolo Luzzatto-Fegiz, którego specjalność polega na mechanice płynów. Historycznie, powiedział, turbiny wiatrowe wykorzystywano indywidualnie lub w małych grupach, ale w miarę jak świat zmierza w kierunku bardziej ekologicznych technologii energetycznych, obecnie występują w grupach po setki lub tysiące.

Problem z tymi dużymi instalacjami polega na tym, że każda maszyna, który został zaprojektowany tak, aby wydobyć jak najwięcej energii z nadchodzącego wiatru, może nie “Graj dobrze” z innymi, – wyjaśnił Luzzatto-Fegiz. W zależności od położenia turbin względem siebie i od dominującego wiatru, te, które nie znajdują się bezpośrednio na drodze wiatru, można pozostawić, aby pobierały energię ze znacznie wyczerpanego przepływu powietrza.

“Turbiny te są obecnie bardzo dobre w pozyskiwaniu energii z wiatru, ale tworzą także te bardzo duże cienie wiatru,” powiedział Luzzatto-Fegiz, kto jest głównym autorem “Modele porywania dla w pełni rozwiniętych farm wiatrowych: Wpływ stabilności atmosfery i idealna granica wydajności farmy wiatrowej,” opublikowane w czasopiśmie Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego Płyny do przeglądu fizycznego. Podobnie jak konstrukcje mogą tłumić przepływ światła z jednej strony na drugą, energia wiatru również ulega zmniejszeniu, gdy przepływa od przodu turbiny do tyłu. W rezultacie nie wszystkie turbiny w farmie wiatrowej wykorzystują swój potencjał.

“Więc, widać, że nie chodzi o to, żeby na swoim kawałku ziemi upakować więcej turbin, ponieważ w pewnym momencie osiągasz malejące zyski,” powiedział. “W pewnym momencie, jeśli będziesz dodawać turbiny, ilość uzyskiwanej mocy będzie mniejsza.”

Jednakże, według Luzzatto-Fegiz i współautora Colm-cille P. Caulfielda, profesor na Uniwersytecie Cambridge w Wielkiej Brytanii, istnieją sposoby na obejście problemu malejących zysków z wiatru. i, oni powiedzieli, ulepszenia te mogłyby skutkować poprawą o rząd wielkości w produkcji energii przez farmy wiatrowe.

Główny cel, według badaczy, jest zapewnienie wszystkim turbinom dostępu do przepływu powietrza o dużej prędkości, z których mogą wydobyć większą ilość energii. Ponieważ wiatr nad farmą jest znacznie szybszy niż między turbinami, mieszanie strumienia powietrza za turbinami z powietrzem powyżej może być kluczem do uzyskania większego zwrotu z inwestycji w turbinę wiatrową.

“Gdybyś w jakiś sposób wymyślił gadżet, który dla każdej z tych turbin powoduje, że te ślady bardzo szybko się mieszają, potencjalnie możesz uzyskać te ogromne ulepszenia,” – stwierdził Luzzatto-Fegiz.

Kolejnym potencjalnym rozwiązaniem jest stosunkowo nowa wersja turbiny wiatrowej, w którym ostrza obracają się wokół osi pionowej – podobnie jak ostrza do ubijania jaj – w przeciwieństwie do tradycyjnej osi poziomej.

“Same w sobie nie sprawdzają się tak dobrze, ale znaczące jest to, że zasadniczo mogą powodować znacznie silniejsze mieszanie w swoich śladach,” powiedział, “a ludzie pokazali, że jeśli umieścisz je w układzie, w którym wirują w przeciwnych kierunkach, mogą spowodować bardzo przyjemne mieszanie.”

Modele opracowane przez naukowców mogą doprowadzić do powstania wydajniejszych farm wiatrowych, co w niektórych przypadkach może nie wymagać tak wielu turbin, jak wcześniej sądzono, redukując w ten sposób potencjalne koszty. Modele mogą również skutkować niestandardowymi rozwiązaniami obejmującymi tereny gospodarstw’ konkretny teren, i lokalne wzorce pogodowe.

“Jesteśmy naprawdę podekscytowani, że możemy to wszystko bardzo dokładnie modelować,” powiedział Luzzatto-Fegiz.


Źródło:

phys.org/news

 

 

Zostaw odpowiedź