Přidání druhého, malého rotoru, zvýší větrným turbínám výkon  
Listy turbín mají blíže středu profil, který velký zisk z proudícího vzduchu neposkytuje. Přidání malé přídavné vrtulky by stávajícím farmám z třílistých větrníků mělo vylepšit výkon až o 18 procent.

I když to podle jmen tak nevypadá, Hui Hu a Anupam Sharma jsou američtí výzkumníci ze střední části Spojených států. Profesně jsou letečtí inženýři, ale ve městě Ames na Iowa State University se zajímají větrnými turbínami a ziskovostí větrných farem, kterým rovinatý terén mezi Wisconsinem a Kansasem, přeje.

Anupam Sharma (vlevo) a Hui Hu se svými návrhy, které by měly výkon větrných elektráren o něco zvýšit. Foto: Christopher Gannon. 
Anupam Sharma (vlevo) a Hui Hu se svými návrhy, které by měly výkon větrných elektráren o něco zvýšit. Foto: Christopher Gannon.

Větrníky mají tendenci být stále větší a větší. S tím roste délka jejich vrtulí. Jenže čím blíže středu tak obrovské vrtule jsou, přestávají být listem a jejich průřez je kulatější. Takový tvar není pro využití proudícího vzduchu optimální a svým velkým odporem je spíš ku škodě. Tato „pasivní část“ listů snižuje výkon elektrárny přibližně o 5 procent. Hui se svým kolegou Sharmou možná přišli na způsob, jak tento hendikep obejít a vyždímat větší zisk i z plochy, kde to obrovské vrtule nedovedou.

 

Simulace víření vzduchu při jeho průchodu dvojitým rotorem větrné turbíny. První tři brázdy jsou dílem listů hlavního rotoru. Sekundární rotor se podepisuje změnou proudění až za nimi. Odborníkům prý již z tohoto obrázku je zřejmé, že navrhovaným řešením turbína energii proudícího vzduchu využívá lépe. Kredit: Anupam Sharma. 
Simulace víření vzduchu při jeho průchodu dvojitým rotorem větrné turbíny. První tři brázdy jsou dílem listů hlavního rotoru. Sekundární rotor se podepisuje změnou proudění až za nimi. Odborníkům prý již z tohoto obrázku je zřejmé, že navrhovaným řešením turbína energii proudícího vzduchu využívá lépe. Kredit: Anupam Sharma.
Řešením by mělo být dodání přídavné vrtule, optimalizované na proudící vítr středovou oblastí těch velkých vrtulí. Nedořešenou otázkou zatím je, kam sekundární rotor umístit. Zda na stejný náboj s velkou vrtulí, nebo na samostatný rotor uložený na opačném konci gondoly větrné turbíny. Která z variant bude lepší, rozhodnou až počítačové simulace a praktické pokusy v simulovaném provozu ve větrném tunelu. Z předběžných testů autorům vychází, že by jejich nápad s přídavnou vrtulkou měl z větru dolovat o 10 – 20 % více výkonu. V průměru by se to na tamních farmách mohlo projevit okolo 18 procenty vyprodukované energie navíc. To proto, že taková úprava přispívá k využití energie větru ještě dalším svým efektem. Ten se týká vznikajících brázd v proudícím vzduchu, které vytvářejí velké listy rotoru. Lopatky další turbíny v blízkosti, mají v tom roztodivně rozpohybovaném „závětří“ tendenci se synchronizovat a provozovatele to může připravit o 8 - 40 procent teoretické energetické produkce.

 

Na zkoumání obou problémů získali zlepšovatelé od Iowa Energy Center roční grant ve výši 116 000 dolarů. Další tříletou podporu podepřenou 330 000 dolary k tomu přihodila nadace National Science Foundation. Peněz na dořešení detailů budou mít výzkumníci nejspíš dost a tak by mělo být brzo zřejmé, jaký aerodynamický design bude pro druhý rotor ten nejlepší a také jak velké vrtulky se k těm stávajícím velkým třem listům, začnou přidávat. A ještě něco. Budou-li se točit ve stejném směru, jako hlavní rotor, nebo v opačném.
Zda se tím u větrníků vylepší také parametry, laickou veřejností přezdívané "kafemlejnek migrujícího ptactva", pramen neuvádí.

 

Commitment to Innovation in Renewable Energy from Iowa Energy Center on Vimeo.

 

Pramen

Iowa State University

Datum: 13.03.2015 13:37
Tisk článku

Sbírka úloh z matematiky pro SOU a SOŠ - Hudcová Milada, Kubičíková Libuše
 
 
cena původní: 225 Kč
cena: 225 Kč
Sbírka úloh z matematiky pro SOU a SOŠ
Hudcová Milada, Kubičíková Libuše

Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace