СРО НП «МЦЭЭиВИЭ»

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Проблему прочности лопастей ветротурбин

Ветер, являющийся необходимым условием работы ветряных турбин, зачастую служит также и причиной сокращения их жизненного цикла с последующим выходом из строя. Развитие ветроэнергетики сегодня как никогда требует от ученых эффективных решений, позволяющих совершенствовать конструкции и оптимизировать работу устройств.

Промышленные ветряные турбины на панорамных снимках смотрятся изящными столбиками, на самом деле это огромные конструкции. Длина одной лопасти может достигать 60 метров. А теперь представьте, что на такую площадь воздействует мощный ветряной поток…

Ученые из Датской национальной лаборатории устойчивых источников энергии Рисо обнаружили, что сильные порывы ветра способны отклонять лопасти турбин на расстояние до 6 метров. Кроме того, поток воздуха распределяется, как правило, неравномерно по длине, что приводит к деформированию лопасти. Естественно, такую нагрузку конструкция не в состоянии выдерживать продолжительное время.

Решение этой проблемы ученые искали с 2006 года. Результатом исследований и экспериментов стали специальные гибкие полосы кремнекаучука, которые крепятся к заднему краю лопастей. В декабре 2009 года двухметровая лопасть, оснащенная согласно новой концепции, прошла тестирование в аэродинамической трубе. Эксперимент показал, что кремнекаучук препятствует деформированию лопасти, сдерживая порывы ветра, и держит форму. Такие закрылки способны не только спасти лопасть, но и способствуют более бесшумной и эффективной работе ветротурбины.

Кроме того, применение закрылок упрощает и изготовления лопастей. На сегодняшний день они собираются из двух частей и задний край после сборки должен быть сточен для уменьшения ветровых помех. При наличии готового закрылка даже острому краю может быть легко придана нужная форма.

Во время эксперимента было сделано еще одно важное наблюдение. Изменяя кривизну лопастей можно компенсировать изменения в силе и направлении ветра. Вопрос в том, как сделать возможным постоянное и необходимое изменение этой кривизны? На части лопасти была закреплена пара датчиков, которые фиксировали силу и направление ветра, отправляя данные в пневматическую систему, расположенную внутри лопасти. Воздух закачивался внутрь или, наоборот, выпускался наружу, и форма менялась. Вероятно, на целой лопасти сенсоры будут располагаться по всему переднему краю, а на противоположном краю будет прикреплена полоска, разделенная на отдельные квадраты, которые и обеспечат необходимое изменение кривизны.

 
Какие возобновляемые источники энергии Вы используете или считаете необходимым использовать?
 

Уникальное зарядное устройство для портативных гаджетов разработала компания Muzatch, специализирующаяся на солнечной энергии и цифровых коммуникационных технологиях.


Подробнее ...

Поиск