تولید برق با الهام از کرکس (+ عکس)

نگاهی دقیق به کرکس آند به دانشمندان اجازه داد تا از شکل بال های این پرنده الهام بگیرند و طراحی پره های توربین را برای افزایش تولید انرژی تا 10 درصد بهینه کنند.

به گزارش مگتو، طول بال کرکس آند 3 تا 3.7 متر و وزن آن حدود 16 کیلوگرم است و به همین دلیل از آن به عنوان بزرگترین پرنده جهان یاد می شود. اینکه کرکس آند با چنین ابعادی چگونه می تواند مسافت های طولانی را به راحتی طی کند، سوالی است که ذهن را درگیر می کند.

جالب است بدانید که آیرودینامیک بال های این پرنده به گونه ای است که به راحتی می تواند مسافت های طولانی را بدون بال زدن طی کند. این ویژگی “چهره کرکس آند” جرقه ای را در ذهن محققان برانگیخت.

محققان دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه آلبرتا (U of A) در کانادا بررسی کردند که آیا افزودن یک تیغه الهام گرفته از پرندگان به تیغه توربین بادی می تواند تولید انرژی را افزایش دهد یا خیر.

چیزی که معمولاً کارایی توربین های بادی را کاهش می دهد، کشش القایی است. هنگامی که یک تیغه روتور از هوا عبور می کند، ناحیه ای با فشار هوای کم در بالای آن تشکیل می شود. هوای با فشار بالاتر زیر بال (سمت فشار) سعی می کند با ناحیه فشار بالا و پایین تعادل برقرار کند. در واقع نوعی گردباد ایجاد می شود که جریان هوا را به سمت پایین (downwash) هدایت می کند و کشش القایی ایجاد می کند.

در حالی که اکثر هواپیماهای مدرن از طریق استفاده از پره های روتور برای به حداقل رساندن اثرات گردباد، نیروی کششی القایی را کاهش می دهند، استفاده از آنها در صنعت انرژی بادی هنوز در مراحل اولیه است.

مطالعات روی توربین های بادی با چنین پره های روتوری افزایش تولید برق را نشان داده است. با این حال، قبلاً مشخص نبود که ساخت پره های روتور باعث این افزایش عملکرد یا افزایش سطح تماس پره های توربین شده است.

برای یافتن این موضوع، محققان به Biome Renewables، یک شرکت طراحی صنعتی کانادایی که محصولات انرژی پاک را شبیه طبیعت می سازد، مراجعه کردند. این شرکت با الهام از کرکس آند، تیغه های روتوری به طول 5.35 متر طراحی کرد که پس از ساخت به نوعی تیغه روتور مجهز می شوند.

با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری، محققان تعیین کردند که افزودن این پره ها چه تاثیری بر توربین بادی دارد. آنها دریافتند که نصب چنین پره ای باعث افزایش اختلاف فشار در دهانه پره می شود که به نوبه خود باعث افزایش گشتاور و توان خروجی توربین می شود.