Двухроторная вертикальная турбина

19.02.2025

Разработка эффективных и компактных ветрогенераторов для городской среды является актуальной задачей в условиях стремления к устойчивой энергетике. Команда ученых из Индии, Италии и Сингапура представила инновационную конструкцию ветряной турбины с вертикальной осью, которая, по их мнению, идеально подходит для установки на крышах жилых домов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Ключевой особенностью новой турбины является использование двух наборов лопастей, вращающихся одновременно в противоположных направлениях. Такая конструкция, благодаря синергетическому эффекту, обеспечивает значительно более высокую выходную мощность по сравнению с традиционными вертикальными турбинами.

Согласно результатам оптимизации, представленным учеными, новая турбина демонстрирует увеличение мощности на 14%. Лопасти турбины имеют аэродинамический профиль NACA 0018, длину хорды 0,12 метра и длину самой лопасти 2 метра. Важным преимуществом данной конструкции является отсутствие необходимости в дополнительных механизмах для борьбы с крутящим моментом.

Для проведения испытаний ученые использовали ветроулавливающее устройство на основе турбины, которое было поднято в воздух с помощью аэростата. Компьютерный анализ потоков воздуха показал, что такой подход позволяет увеличить выходную мощность на 32% и мгновенный крутящий момент на 40% при динамической остановке. Кроме того, устройство улучшает перенаправление потока в плоскость ротора, обеспечивая прирост мощности на 58% при угле перекоса 10°. Уменьшение вихреобразования на концах лопастей также способствует снижению уровня шума, что особенно важно в городских условиях.

Компактность и эффективность новой турбины делают ее идеальной для установки на крышах с ограниченным пространством. Это позволяет снизить количество необходимых турбин для обеспечения энергопотребления, а также уменьшить уровень шума и улучшить эстетический вид. Конструкция турбины также предусматривает возможность ее интеграции с другими источниками возобновляемой энергии, такими как солнечные панели, для обеспечения более стабильного электроснабжения.

Развитие маломасштабной ветроэнергетики играет важную роль в переходе к устойчивым источникам энергии. В городских условиях, где традиционные горизонтальные ветряные турбины сталкиваются с ограничениями, вертикальные ветрогенераторы становятся все более привлекательной альтернативой.

Вертикальные турбины обладают рядом преимуществ, включая способность улавливать ветер с любого направления и работать в условиях турбулентных потоков. Они также отличаются простотой обслуживания и производства.

Среди вертикальных турбин наибольшее распространение получили турбины с прямыми лопастями, благодаря их простой конструкции и высокой эффективности. Однако, сложная динамика воздушных потоков ограничивает их производительность. Новая разработка ученых направлена на преодоление этих ограничений и повышение эффективности вертикальных ветрогенераторов для использования в городской черте.

<< Назад: Суперклей для тела на основе мидий и слизи 19.02.2025

>> Вперед: Электрический контроль на страже урожая 18.02.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Кремниевая фольга 24.08.2008 Бельгийские ученые сделали из кремния фольгу микронной толщины. Чтобы сделать фольгу из алюминия или другого пластичного металла, его кусок много раз прокатывают в специальном стане. С кремнием так поступать нельзя, он хрупок. А фольга из него очень бы пригодилась, ведь чем тоньше подложка микросхемы или солнечной батареи, тем меньше расход кремния. Ученые из Межуниверситетского центра микроэлектроники со штаб-квартирой в бельгийском городе Левине сумели-таки сделать фольгу из монокристалла кремния. Для этого они на поверхность толстой кремневой пластины нанесли тонкий слой металла, а затем отожгли ее при высокой температуре. Во время последующего охлаждения из-за различия решеток металла и кремния возникают тепловые напряжения. В кремнии образуется трещина, которая распространяется параллельно поверхности пластины. В конце концов, слой металла и прилипший к нему слой кремния отделяются. После удаления металла получается кремниевая фольга толщиной 30-50 мкм и площадью 25 см2. Солнечная батарея, без всяких ухищрений созданная на такой фольге, показала эффективность 10%. Это свидетельствует, что высокие напряжения кремний нисколько не испортили, и он годится для дальнейшей работы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025