Tha stuthan co-dhèanta a’ dèanamh adhartas ann an togail uidheamachd airson gnìomhachas cumhachd dealan-uisge.Tha sgrùdadh air neart stuthan agus slatan-tomhais eile a’ nochdadh mòran a bharrachd thagraidhean, gu sònraichte airson aonadan beaga agus meanbh-aonadan.
Chaidh an artaigil seo a mheasadh agus a dheasachadh a rèir lèirmheasan a rinn dithis proifeasanta no barrachd aig a bheil eòlas iomchaidh.Bidh an luchd-sgrùdaidh co-aoisean sin a’ breithneachadh làmh-sgrìobhainnean airson cruinneas teignigeach, feumail, agus cudromachd iomlan taobh a-staigh gnìomhachas an dealan-uisge.
Tha àrdachadh stuthan ùra a’ toirt chothroman inntinneach don ghnìomhachas dealan-uisge.Chaidh fiodh - a bha air a chleachdadh anns na cuibhlichean-uisge agus na stocan-uisge tùsail - a chuir na àite gu ìre le co-phàirtean stàilinn tràth anns na 1800n.Bidh stàilinn a’ cumail a neart tro luchdachadh reamhar àrd agus a’ cur an aghaidh bleith cavitation agus coirbeachd.Thathas a’ tuigsinn gu math na feartan aige agus tha na pròiseasan airson saothrachadh phàirtean air an deagh leasachadh.Airson aonadan mòra, tha coltas ann gur e stàilinn an stuth as fheàrr leotha.
Ach, leis an àrdachadh de roth-uidheaman beaga (fo 10 MW) gu meanbh-mheud (fo 100 kW), faodar stuthan co-dhèanta a chleachdadh gus cuideam a shàbhaladh agus cosgais saothrachaidh agus buaidh àrainneachd a lughdachadh.Tha seo gu sònraichte buntainneach leis gu bheil feum leantainneach air fàs ann an solar dealain.Chan eil an comas dealan-uisge a chaidh a chuir a-steach san t-saoghal, faisg air 800,000 MW a rèir sgrùdadh ann an 2009 le Norwegian Renewable Energy Partners, ach 10% den chumhachd a tha comasach gu h-eaconamach agus 6% den chumhachd dealan-uisge a tha comasach gu teicnigeach.An comas barrachd den dealan-uisge a tha ion-dhèanta gu teicneòlach a thoirt a-steach gu raon àrdachaidhean a dh’ fhaodar a dhèanamh gu h-eaconamach le comas phàirtean co-dhèanta gus eaconamaidh sgèile a sholarachadh.
Dèanamh co-phàirtean iom-fhillte
Gus an stoc peann a dhèanamh gu h-eaconamach agus le neart àrd cunbhalach, is e lùbach filament an dòigh as fheàrr.Tha mandrel mòr air a phasgadh le snàithleach snàithleach a chaidh a ruith tro amar roisinn.Tha na towsan air am pasgadh ann am pàtranan cearcall agus helical gus neart a chruthachadh airson cuideam a-staigh, lùbadh fad-ùine agus làimhseachadh.Tha earrann nan toraidhean gu h-ìosal a’ sealltainn a’ chosgais agus an cuideam gach cas airson an dà mheud penstock, stèidhichte air cuòt bho sholaraichean ionadail.Sheall an cuòt gu robh an tighead dealbhaidh air a stiùireadh le riatanasan stàlaidh is làimhseachaidh, seach an cuideam cuideam ìosal, agus airson gach cuid bha e 2.28 cm.
Chaidh beachdachadh air dà dhòigh saothrachaidh airson na geataichean wicket agus na vanes fuirich;suidheachadh fliuch agus dòrtadh falamh.Bidh layup fliuch a’ cleachdadh aodach tioram, a tha air a lìonadh le bhith a’ dòrtadh roisinn thairis air an aodach agus a’ cleachdadh rolairean gus an roisinn a phutadh a-steach don aodach.Chan eil am pròiseas seo cho glan ri infusion falamh agus cha bhith e an-còmhnaidh a’ toirt a-mach an structar as fheàrr a thaobh co-mheas snàithleach-gu-reisein, ach bheir e nas lugha de ùine na pròiseas infusion falamh.Bidh in-fhilleadh falamh a’ cuir suas snàithleach tioram anns na stiùiridhean ceart, agus tha an stac tioram an uairsin air a phoca falamh agus tha goireasan a bharrachd ceangailte a bheir gu solar roisinn, a thèid a tharraing a-steach don phàirt nuair a thèid am falamh a chuir an sàs.Bidh am falamh a’ cuideachadh le bhith a’ cumail na tha de roisinn aig an ìre as fheàrr agus a’ lughdachadh sgaoileadh stuthan organach luaineach.
Cleachdaidh a’ chùis scrollaidh suidheachadh làimhe ann an dà leth air molltair fireann gus dèanamh cinnteach à uachdar rèidh a-staigh.Bidh an dà leth seo an uairsin air an ceangal ri chèile le snàithleach air a chur ris an taobh a-muigh aig an àite ceangail gus dèanamh cinnteach à neart iomchaidh.Chan fheum an luchd cuideam anns a’ chùis scrollaidh stuth adhartach àrd-neart, agus mar sin bidh còmhdach fliuch de aodach fiberglass le roisinn epoxy gu leòr.Bha tiugh a’ chùis scrollaidh stèidhichte air an aon pharameter dealbhaidh ris a’ phinn-stoc.Tha an aonad 250-kW na inneal sruthadh aiseach, agus mar sin chan eil cùis scrollaidh ann.
Bidh ruitheadair roth-uidheam a’ cothlamadh geoimeatraidh iom-fhillte le riatanasan luchdan àrd.Tha obair o chionn ghoirid air dearbhadh gum faodar co-phàirtean structarail àrd-neart a dhèanamh bho prepreg SMC gearraichte le neart agus stiffness sàr-mhath.5 Chaidh gàirdean crochaidh an Lamborghini Gallardo a dhealbhadh le bhith a’ cleachdadh grunn shreathan de prepreg gearraichte SMC ris an canar cruth cruthaichte, cumadh teannachaidh. gus an tiugh a tha a dhìth a thoirt gu buil.Faodar an aon dòigh a chuir an sàs ann an ruitheadairean Francis agus propeller.Chan urrainnear an ruitheadair Francis a dhèanamh mar aon aonad, oir chuireadh iom-fhillteachd an lann thar-tharraing casg air a’ phàirt bho bhith air a thoirt a-mach às a’ mhullach.Mar sin, tha na lannan ruitheadair, crùn agus còmhlan air an dèanamh air leth agus an uairsin air an ceangal ri chèile agus air an daingneachadh le boltaichean tro thaobh a-muigh a’ chrùin agus a’ chòmhlain.
Ged a tha e nas fhasa an dreach tiùba a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh filament winding, cha deach am pròiseas seo a mhalairteachadh le bhith a’ cleachdadh snàithleach nàdarrach.Mar sin, chaidh suidheachadh làimhe a thaghadh, oir is e seo an dòigh saothrachaidh àbhaisteach, a dh’ aindeoin cosgaisean obrach nas àirde.A 'cleachdadh molltair fireann coltach ri mandrel, faodar an suidheachadh a chrìochnachadh leis a' mhullach còmhnard agus an uairsin a thionndadh gu dìreach airson leigheas, a 'cur casg air sagging air aon taobh.Bidh cuideam nam pàirtean co-dhèanta ag atharrachadh beagan a rèir na tha de roisinn anns a ’phàirt chrìochnaichte.Tha na h-àireamhan sin stèidhichte air cuideam fiber 50%.
Is e na cuideaman iomlan airson an roth-uidheam stàilinn agus 2-MW co-dhèanta 9,888 kg agus 7,016 kg, fa leth.Is e na roth-uidheaman stàilinn 250-kW agus co-dhèanta 3,734 kg agus 1,927 kg, fa leth.Tha na h-àireamhan a’ gabhail a-steach 20 geata wick airson gach roth-uidheam agus fad sloc co-ionann ri ceann an roth-uidheam.Tha e coltach gum biodh an penstock nas fhaide agus feumach air criathran, ach tha an àireamh seo a’ toirt tuairmse bunaiteach air cuideam an aonaid agus na h-iomaill co-cheangailte.Chan eil gineadair, boltaichean agus bathar-cruaidh gnìomh geata air an toirt a-steach agus thathas a’ gabhail ris gu bheil iad coltach ri chèile eadar na h-aonadan co-dhèanta agus stàilinn.Is fhiach a bhith mothachail cuideachd gun cuireadh an ath-dhealbhadh ruitheadair a dh ’fheumar gus cunntas a thoirt air dùmhlachd cuideam a chithear san FEA cuideam air na h-aonadan co-dhèanta, ach thathas a’ gabhail ris gur e glè bheag de mheud, air òrdugh 5 kg gus puingean a neartachadh le cuideam cuideam.
Leis na cuideaman a chaidh a thoirt seachad, dh’ fhaodadh an roth-uidheam co-dhèanta 2-MW agus an stoc-phinn aige a bhith air a thogail leis an V-22 iolair-uisge luath, ach dh’ fheumadh an inneal stàilinn heileacoptair rotor càraid Chinook nas slaodaiche agus nach gabhadh a ghluasad.Cuideachd, dh’ fhaodadh an roth-uidheam co-dhèanta 2-MW agus penstock a bhith air a shlaodadh le F-250 4 × 4, ach bhiodh feum aig an aonad stàilinn air làraidh nas motha a bhiodh duilich a ghluasad air rathaidean coille nam biodh an stàladh iomallach.
Co-dhùnaidhean
Tha e comasach roth-uidheaman a thogail bho stuthan co-dhèanta, agus chaidh lùghdachadh cuideam de 50% gu 70% fhaicinn an coimeas ri co-phàirtean àbhaisteach stàilinn.Faodaidh an cuideam nas lugha leigeil le roth-uidheaman coimeasgaichte a bhith air an cur a-steach ann an àiteachan iomallach.A bharrachd air an sin, chan eil feum air uidheamachd tàthaidh airson na structaran co-dhèanta sin a cho-chruinneachadh.Feumaidh na co-phàirtean cuideachd nas lugha de phàirtean a cheangal ri chèile, oir faodar gach pìos a dhèanamh ann an aon no dhà.Aig na ruithean toraidh beaga a tha air an dealbhadh san sgrùdadh seo, tha cosgais nam molltairean agus innealan eile a’ faighinn smachd air cosgais nam pàirtean.
Tha na sreathan beaga a tha air an comharrachadh an seo a' sealltainn dè chosgadh e tuilleadh rannsachaidh a thòiseachadh air na stuthan sin.Faodaidh an rannsachadh seo dèiligeadh ri bleith cavitation agus dìon UV de na pàirtean às deidh an stàladh.Dh’ fhaodadh gum bi e comasach còmhdach elastomer no ceirmeag a chleachdadh gus cavitation a lughdachadh no dèanamh cinnteach gu bheil an roth-uidheam a’ ruith anns na rèimean sruth is cinn a chuireas casg air cavitation.Bidh e cudromach na cùisean sin agus cùisean eile a dhearbhadh agus fhuasgladh gus dèanamh cinnteach gun urrainn dha na h-aonadan a bhith cho earbsach ri roth-uidheaman stàilinn, gu sònraichte ma tha iad gu bhith air an cur a-steach ann an raointean far nach bi glè bheag de chumail suas.
Eadhon aig na ruithean beaga sin, faodaidh cuid de cho-phàirtean co-dhèanta a bhith cosg-èifeachdach air sgàth an lughdachadh saothair a tha riatanach airson saothrachadh.Mar eisimpleir, chosgadh cùis scrollaidh airson aonad 2-MW Francis $80,000 airson a bhith air a thàthadh bho stàilinn an taca ri $25,000 airson saothrachadh co-dhèanta.Ach, a’ gabhail ris gu bheil dealbhadh soirbheachail air ruitheadairean roth-uidheam, tha a’ chosgais airson a bhith a’ cumadh nan ruitheadairean co-dhèanta nas motha na co-phàirtean stàilinn co-ionann.Chosgadh an ruitheadair 2-MW timcheall air $23,000 airson a dhèanamh à stàilinn, an taca ri $27,000 bho stuth-lìonaidh.Faodaidh cosgaisean atharrachadh a rèir inneal.Agus bhiodh a’ chosgais airson co-phàirtean co-dhèanta a’ tuiteam gu mòr aig ruith cinneasachaidh nas àirde nan gabhadh molltairean ath-chleachdadh.
Tha luchd-rannsachaidh mar-thà air sgrùdadh a dhèanamh air togail rothaichean roth-uidheam bho stuthan co-dhèanta.8 Ach, cha do chuir an sgrùdadh seo aghaidh air bleith cavitation agus comasachd togail.Is e an ath cheum airson roth-uidheaman co-dhèanta modal sgèile a dhealbhadh agus a thogail a leigeas le dearbhadh ion-dhèantachd agus eaconamaidh saothrachaidh.Faodar an aonad seo a dhearbhadh an uairsin gus èifeachdas agus iomchaidheachd a dhearbhadh, a bharrachd air dòighean airson casg a chuir air cus bleith cavitation.
Ùine puist: 15-15/2022
