《具有柔性叶片的生物风力发电机组效率提高35%》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2017-06-23
  • 风能已经占地球能力的四分之一,但法国机构的五名研究人员最近从大自然中获得灵感,使风力发电机更好。灵感来自蜻蜓的生物特性,他们发现风力涡轮机上的柔性叶片使机器更加高效。风力发电机如今在最佳风速下工作良好,但新的生物灵感设计可以提供一个解决这个问题的方法,使风力发电更加方便。

    风速影响风力发电机的功能。如果风太慢,涡轮机不会转动并产生能量;如果风太快,可能会损坏涡轮机。根据科学,风也必须以正确的俯仰角击中涡轮机,以将正确的扭矩量施加到发电机。索邦大学和法国国立高等工程技术学校的科学家的新研究将这些问题与灵活的刀片相类似,就像昆虫翅膀一样。

    研究人员使用规则的硬涡轮叶片,轻微柔性的涡轮叶片和非常灵活的涡轮叶片来构建原型。最后的设计竟然太软了,但是稍微柔软的刀片胜过刚性刀片,能够提供多达35%的功率。他们还继续在较低的风力条件下工作,并不会在大风中受到损害。

相关报告
  • 《超疏水性对风力发电机组叶片偏航特性的影响》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-03-25
    • 采用计算流体力学方法,对超疏水涂层存在时风力机叶片动态段的流动特性进行了数值研究。假设有一种超疏水涂层,就有可能防止叶片结冰。超疏水表面的流体在运动;所以滑移速度存在于它们的壁上。动态运动为正弦运动,引起了深动态失速现象。DS的出现导致涡旋增大,涡旋强度增大。这些涡旋在空气动力载荷中引起超调。在机翼不同位置施加超疏水表面,可以明显影响DS涡的产生。研究这些影响,是本文的目的。文献中没有对不同位置滑移速度下的DS进行分析。因此,利用过渡sst模型,在Re≈4×104下对SD7037翼型进行了数值模拟。结果表明,当涂层覆盖前缘时,DS和涡形成延迟,升力峰值降低约10.6%;而对于完全被涂层覆盖的翼型,最大升力值增加14.6%,DS延迟。在尾缘和压力侧施加滑移边界条件,循环荷载变化不大。 ——文章发布于2019年9月
  • 《双翼风力发电机叶片的优化结构设计》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-10-21
    • 与传统的叶片设计相比,双翼风力涡轮机叶片已显示出具有改善的结构性能,空气动力学性能和降低的空气动力学负荷。在此,首次量化这些因素对叶片质量的影响。这项工作的目的是量化为实际负载而设计的双翼风力涡轮机叶片的质量,并了解此类叶片的质量驱动约束。使用数值优化方法来设计双翼飞机风力涡轮机叶片的内部结构,从而使叶片质量最小化,这要受到许多设计要求的约束。质量的降低非常显着,表明最佳的双翼飞机的叶片比类似优化的单翼飞机的叶片轻45%以上。这主要是由于与单翼飞机叶片相比,翼片偏转能力得到了改善,这使得双翼飞机中使用的翼梁帽材料大大减少。还显示了双翼叶片对边缘疲劳损伤的抵抗力得到了提高,所需的后缘加固较少。考虑到如此大的质量减少,需要一些关键性,并讨论了本方法的局限性。优化的结果提供了有力的证据,表明双翼风力涡轮机叶片可能是下一代更轻,更大,更具成本效益的风力涡轮机叶片的可行概念。 ——文章发布于2020年3月