id.llcitycouncil.org
Tak Berkategori

Turbin Angin Terinspirasi Serangga Menawarkan Efisiensi 35% Lebih Banyak

Turbin Angin Terinspirasi Serangga Menawarkan Efisiensi 35% Lebih Banyak


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Turbin angin tradisional bagus - selama angin bertiup dengan kecepatan tertentu. Sekarang, dengan inspirasi dari serangga dan beberapa teknik pintar, para ilmuwan telah merancang bilah turbin baru yang 35 persen lebih efisien daripada turbin tradisional. Teknologi yang muncul dapat merevolusi teknologi angin, membuatnya dapat digunakan di tempat-tempat yang kecepatan anginnya kurang optimal.

[Sumber Gambar:André Karwath melalui Wikimedia Creative Commons]

Pisau turbin

Prinsip-prinsip turbin angin adalah relativitas sederhana. Seluruh operasi hampir kebalikan dari kipas angin. Alih-alih menggunakan listrik untuk menghasilkan angin, bilah besar memanfaatkan energi angin untuk memutar turbin yang menghasilkan listrik.

Efisiensi bilah tergantung pada seberapa banyak energi yang dapat diambil dari angin. Namun, membuat bilah berputar secepat mungkin bukanlah metode yang paling efisien. Bilahnya dibuat miring sedemikian rupa untuk mengubah energi angin yang cukup menjadi energi mekanik. Pada titik waktu tertentu, mengambil terlalu banyak energi dari angin mengurangi efisiensi turbin (Efisiensi maksimum teoritis). Jika lebih banyak energi dikeluarkan, bilah mulai bertindak sebagai dinding. Jika semua energi habis, angin akan memiliki kecepatan nol dan meninggalkan sistem dengan energi nol.

Sudut sudu dirancang untuk menjaga agar sudu tetap berputar pada kecepatan optimal. Namun, bilahnya hanya dapat mempertahankan kecepatan pada rentang angin tertentu. Biasanya, bilahnya direkayasa agar sesuai dengan kecepatan angin paling umum di suatu wilayah. Sayangnya, jika angin bertiup terlalu cepat atau terlalu lambat, keluaran energi turbin dapat terpengaruh secara signifikan.

Membuat turbin angin yang lebih efisien

Membuat turbin yang lebih efisien adalah tugas yang sulit. Saat ini, ada beberapa bilah turbin yang dapat mengubah sudut serangnya. Teknologi pitch variabel memungkinkan turbin mengubah sudut serang blade secara otonom untuk memaksimalkan efisiensi. Meskipun sistem ini memungkinkan turbin angin berfungsi dengan kisaran kecepatan angin yang lebih besar, sistem ini masih dibatasi oleh struktur yang kokoh.

Untuk menghasilkan jumlah daya maksimum, angin harus menghantam baling-baling pada "sudut pitch" yang tepat untuk menerapkan jumlah torsi yang tepat ke generator.

Menggunakan sayap serangga untuk memberi tenaga ke depan

Sayap serangga tidak menghadapi masalah yang sama seperti turbin angin. Alih-alih berstruktur kokoh, sayap serangga memiliki sayap fleksibel yang memungkinkannya mengarahkan beban aerodinamis ke arah penerbangannya, sehingga meningkatkan kekuatannya. Kemampuan alami sayap mereka untuk menekuk semakin mengurangi hambatan dan kelelahan.

Sebuah tim peneliti memutuskan untuk menguji seberapa efisien sebuah pisau bisa menjadi lebih efisien. Eksperimen tersebut melibatkan tiga sistem bilah terpisah; struktur yang kaku, semi-fleksibel, dan sangat fleksibel. Setiap turbin memiliki tiga rotor, tetapi dua rotor fleksibel terbuat dari bahan lentur yang disebut polietilen tereftalat, sedangkan rotor kaku dibuat dari resin sintetis kaku.

Serangkaian tes terowongan angin menentukan bahwa bilah paling fleksibel menghasilkan daya yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan bilah kaku. Namun, bilah yang dihasilkan semi fleksibel35 persen lebih bertenaga dari pada desain yang kokoh. Bilahnya juga terbukti beroperasi lebih efisien dalam berbagai kondisi angin.

Apa yang membuat pisau fleksibel jauh lebih baik?

Sama seperti turbin tradisional, semakin cepat angin bertiup, semakin cepat bilahnya berputar. Namun, karena rotor fleksibel, angin membelokkan bilahnya.

Kecepatan angin yang berbeda mengubah nada dengan cara yang berbeda-beda. Kecepatan yang lebih tinggi menyebabkan bilah lebih melebar dan memungkinkan lebih banyak angin lewat. Pada kecepatan rendah, bilah dapat diratakan untuk mengekstraksi energi sebanyak mungkin. Hasilnya, rotor jauh lebih efisien daripada desain yang kaku.

Tantangan yang harus diatasi

Salah satu masalah terbesar turbin angin adalah menghasilkan rotor yang dapat menangani tekanan lingkungan dan mekanis. Untuk menjadi alternatif yang layak, bilah harus sama atau lebih tahan lama daripada bilah serat karbon saat ini. Selain itu, bilah harus memiliki berat yang sama untuk mengurangi tegangan lebih lanjut dan untuk dipasang pada struktur saat ini tanpa perlu penguatan.

Teknologi masih memiliki cara untuk datang. Namun, ini adalah langkah ke arah yang benar untuk mencapai alat produksi energi yang berkelanjutan. Langkah selanjutnya akan merancang percobaan skala penuh untuk sepenuhnya menentukan kelangsungan hidup turbin angin yang diilhami serangga.

LIHAT JUGA: Siemens Menyelesaikan Uji Coba Turbin Cetak 3D Pertama di Dunia

Ditulis oleh Maverick Baker


Tonton videonya: Turbin angin topan dapat memberikan energi listrik selama 50 tahun sekali terkena badai - Tomonews


Komentar:

  1. Akizilkree

    limbah mengucapkan

  2. Dichali

    Pesan yang sangat simpatik

  3. Isreal

    Saya setuju dengan Anda, terima kasih atas bantuannya dalam pertanyaan ini. Seperti biasa, semuanya luar biasa.

  4. Ronit

    You have to be an optimist.

  5. Welford

    Terima kasih banyak atas penjelasannya, sekarang saya akan tahu.

  6. Musar

    Apakah akan membunuh, saya tidak tahu.



Menulis pesan