Экспериментальная ветровая турбина ecoROTR

Экология потребления.Наука и техника: Компания GE предложила новую конструкцию ветряной турбины, добавив куполообразную деталь, внешне напоминающую НЛО. Благодаря этой разработке, получившей название EcoROTR, можно немного увеличить мощность ветряка и значительно сократить расходы на его строительство.

Склоны вокруг Техачепи, ветреного города на краю пустыне Мохаве, усеяны лесом ветровых турбин всех марок и размеров. Но самая высокая и странная из них располагается в долине. Она имеет высоту в 450 футов от основания до концов лопастей (почти половина высоты Эйфелевой башни) и имеет большой вращающийся серебряный алюминиевый купол, прикрепленный болтами к его ротору. 

GE представила экспериментальную конструкцию ecoROTR, и компания начала тестировать ее в прошлом месяце. Если эксперименты подтвердят данные аэродинамической трубы, то 20000-фунтовый купол может привести к более крупным и эффективным турбинах для ветровых площадок, которых в настоящее время слишком трудно достичь в промышленности.

Проект является частью десятилетней инициативы GE, ориентированной на строительство машины с минимальным воздействием на окружающую среду, экономя деньги клиентов. В частности, он будет решать две проблемы в ветровых турбинах. Во-первых, они «впустую» тратят слишком много ветра и являются не такими эффективными, как они должны быть. Во-вторых, лопасти и башни являются настолько большими и тяжелыми, что их трудно транспортировать в отдаленные места, где ветер является более лучшим.

Проект начался с шара пенополистирола и зубочистки два года назад, когда ученые задались целью построить ротор, который может собирать больше энергии с ветра. Им пришлось искать неожиданные ответы, так как лезвия уже стали слишком длинными и слишком сложными, чтобы их можно было поставлять.

Они предложили дать турбины большой плоский нос. Конструкция выглядела действительно странной, но она имела много смысла. Ведь когда ветер попадает в центр ветровой турбины, где крепятся лопасти, то он теряется впустую. Это потому, что лопасти в основном представляют собой рычаги, и тот же ветер генерирует больше силы дальше от ступицы.

Исследователи считали, что, если отклонить этот ветер от ступицы, то лезвия могут собрать его силу. Нос может также позволить им строить большие роторы без удлинения лезвия, так как они могут приложить их к своему периметру.

Группа решила проверить эту идею в аэродинамической трубе в лаборатории GE в северной части штата Нью-Йорк. Они нарезали небольшой пенопластовый шарик пополам и прикрепили его к передней части небольшой ветровой турбины модели зубочисткой и клеем. Команда, в которую вошли инженеры, обученных в динамике вычислительных потоков, ученые по материалам, инженеры программного обеспечения и другие специалисты, затем провели несколько моделирований по ветру и дыму моделирования внутри туннеля.

Когда они обработали все эти данные, то они получили увеличение производительности на 3 процента. Это имеет значение, если применять экономию в масштабах всей ветряной фермы с десятками турбин.

Следующим шагом было создание жизнеспособной версии турбины высотой в 10 футов, которую они установили в университете Штутгарта в Германии для получения дополнительного тестирования. Исследователи подошли к нескольким различным конструкциям и измерили их производительность, загрузку и другие параметры. Тесты позволили им представить, как конечный продукт будет выглядеть, и как он будет работать.

Вернувшись в США, они использовали результаты тестирования для дальнейшей проверки полномасштабной версии ecoROTR, который в настоящее время крутится в пустыне. Команда установила экспериментальный купол высотой 60 футов в диаметре к ветровой турбине мощностью в 1.7 МВт, одной из самых мощных машин компании GE, расположенной на вершине 300-футовой башни. Как и купола, башня также является прототипом. Вместо традиционных стальных труб, ее конструкция использует металлическую решетку, завернутую в полиэстерное переплетение. Балки могут быть загружены в морские контейнеры и на обычные грузовики, и скреплены в местах, которые ранее были труднодоступными.

Датчики расположены повсюду, начиная от основания башни на уровне земли до вала турбины. Команда регулярно обрабатывает данные, стремясь убедиться, что эксперимент будет работать как задумано. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet