英国科学家借助宇航技术提高风力涡轮机效率
时间:2017-12-08

   英国科学家利用风力技术来提高风力发电机的效率

  英国科学家利用风能技术来提高风机效率。 (照片由英国诺丁汉大学提供)

  风力涡轮机叶片是高性能机器发展中最重要的因素,而高性能机器则旨在最大限度地利用可持续能源风能。

  英格兰诺丁汉大学启动了一个为期三年的研究项目,名为“空军与相关风能公司合作开发具有适当空气动力学系数和结构特征的叶片制造方法,以提高效率并减少浪费。

  目前,叶片制造是风机生产的瓶颈。生产缓慢意味着刀片不能以快速增长的风力工业的速度生产。现有的流程也是劳动密集型的,这会导致人为错误和相当大的浪费。

  为了解决这些问题,诺丁汉大学工程系的聚合物复合材料团队正在探索利用调谐航天技术改进风轮机叶片制造方法的方法。

  研究小组发现,通过使用自动铺带技术制造叶子,每片叶子的成本可以降低8%。这相当于风力发电机组每年节省230万磅。此外,使用高刚度纤维可帮助工程师优化大型叶片的性能特点,扩大可用风速的范围。

  在这个项目中,研究人员正在仔细研究如何使用光纤传感器来监测生产过程中的刀片残余应变。

  该项目的负责人Peter Schubel博士说:“这个项目在我们大学与风电行业的联系中是独一无二的。这个项目不仅会改善制造过程,而且还会使我们能够监控这些材料在制造过程中如何变化。

  Schubel说,集成突破性的结构监控解决方案来估算层压板固化过程中的微机械应变可以帮助我们开发更有效的加工条件。由此带来的好处还可能延伸到使用类似的系统来提供叶片服务期间的结构健康监测。

  空军项目正在开发涡轮叶片中高度为7米的部件,将用于演示先进的自动铺带和光纤技术。研究人员还计划今年在诺丁汉萨顿伯明顿农业大学修建一座15米高的试验涡轮机。这台测试涡轮机将被用于测试新叶片形状,涡轮机设计和电子设备的研究。

  Schubel补充说:这种测试涡轮机并不是全尺寸的,但是所有的测试设计都将按照实际尺寸进行扩展。 (方集团)

  “科学时报”(2010-6-25 A4国际)