Materyalên pêkhatî di avakirina alavên ji bo pîşesaziya hîdroelektrîkê de pêşde diçin.Lêpirsînek li ser hêza materyal û pîvanên din gelek serîlêdanên bêtir eşkere dike, nemaze ji bo yekîneyên piçûk û mîkro.
Ev gotar li gorî vekolînên ku ji hêla du an bêtir pisporên ku xwedan pisporiya têkildar in ve hatine nirxandin û guherandin.Van lêkolînerên peer destnivîsan ji bo rastbûna teknîkî, bikêrhatî, û girîngiya giştî ya di pîşesaziya hîdroelektrîkê de dadbar dikin.
Zêdebûna materyalên nû ji bo pîşesaziya hîdroelektrîkê derfetên balkêş peyda dike.Dar - ku di çerxên avê û pênûsên orîjînal de tê bikar anîn - di destpêka salên 1800-an de beşek ji hêmanên pola hate veguheztin.Pola bi barkirina westandina zêde hêza xwe diparêze û li hember erozyona cavitation û korozyonê li ber xwe dide.Taybetmendiyên wê baş têne fêm kirin û pêvajoyên ji bo çêkirina pêkhateyan baş pêşkeftî ne.Ji bo yekîneyên mezin, pola dê dibe ku materyalê bijartî bimîne.
Lêbelê, ji ber zêdebûna turbînên piçûk (bin 10 MW) berbi mezinahiya mîkro (jêr 100 kW), pêkhate dikarin werin bikar anîn da ku giraniyê xilas bikin û lêçûna hilberînê û bandora jîngehê kêm bikin.Ev bi taybetî ji ber hewcedariya domdar a mezinbûna dabînkirina elektrîkê têkildar e.Kapasîteya hîdroya cîhan a sazkirî, li gorî lêkolînek sala 2009-an a ji hêla Parmendên Enerjiya Vejenkirî ya Norwêcî ve, nêzî 800,000 MW ye, tenê %10 ji hêla aborî û 6% ê hîdroenerjiya gengaz a teknîkî ye.Potansiyela ku meriv bêtir hîdroya teknîkî pêkan bîne nav qada ji hêla aborî de pêkan e bi şiyana pêkhateyên pêkhatî ku aboriya pîvanê peyda bike zêde dibe.
Çêkirina pêkhateya pêkhatî
Ji bo çêkirina penstockê bi aborî û bi hêzek bilind a domdar, rêbaza herî çêtirîn pêlêdana filamentê ye.Mandrelek mezin bi tîrêjên fîberê yên ku di nav hemamek rezînê de derbas bûne ve hatî pêçandin.Kulîlk di nav qalibên hop û helîkî de têne pêçandin da ku hêzek ji bo zexta hundurîn, kêşa dirêjî û hilgirtinê biafirînin.Beşa encaman a li jêr lêçûn û giraniya her lingê ji bo her du mezinahiyên penstockê, li ser bingehek ji dabînkerên herêmî nîşan dide.Bersiv destnîşan kir ku stûrahiya sêwiranê ji hêla hewcedariyên sazkirinê û hilgirtinê ve, ji ber bargiraniya zexta nisbeten kêm, û ji bo her duyan jî 2,28 cm bû.
Du awayên çêkirinê ji bo dergehên wicket û mayînan hatin hesibandin;layup şil û înfuzyonê valahiya.Rakirina şil qumaşê zuwa bikar tîne, ku bi rijandina rezîn li ser qumaşê û bi karanîna çîtikan ve tê rijandin da ku rezîl bikeve nav qumaşê.Ev pêvajo bi qasî înfuzyonê valahiya ne paqij e û her gav di warê rêjeya fîber-ber-resîn de strukturek herî xweşbîn çê nake, lê ew ji pêvajoya înfuzyonê ya valahiya kêmtir wext digire.Înfuzyona valahiya fîbera zuwa di rêgezên rast de datîne, û dûv re stûna zuwa tê valîz kirin û pêlavên zêde têne pêve kirin ku rê li ber dabînek rezînê vedike, ku dema ku valahiya tê sepandin tê kişandin.Valahî dibe alîkar ku mîqdara rezîn di astek çêtirîn de bimîne û berdana organîkên dilşewat kêm dike.
Doza gerokê dê li ser qalibek nêr di du nîvên cihê de destanek bi kar bîne da ku rûyek hundurîn a xweş peyda bike.Dê dûv re ev her du nîv bi hev re bi fîberê ve li cîhê girêdanê li derve were zêdekirin da ku hêza têr peyda bike.Barkirina zextê di kêşeya gerokê de ne hewceyê pêkhateyek pêşkeftî ya bi hêzdar e, ji ber vê yekê pêvek şil ji qumaşê fiberglassê bi rezînek epoksî têr be.Kûrahiya kavilê li ser heman pîvana sêwiranê ya wekî penstock-ê bû.Yekîneya 250-kW makîneyek herikîna aksîal e, ji ber vê yekê dozek gerîdeyê tune.
Gerokek turbînê geometrîyek tevlihev bi hewcedariyên bargiraniya bilind re hev dike.Xebatên vê dawîyê destnîşan kirin ku hêmanên avahîsaziyê yên bihêza bilind dikarin ji SMC-ya prepreg a qijkirî bi hêz û hişkbûna hêja werin çêkirin.5 Destê suspensionê yê Lamborghini Gallardo bi karanîna pir tebeqeyên SMC-ya prepreg-ê ya hûrkirî hatî çêkirin ku wekî berhevokek çêkirî, tê qewirandin, hatî çêkirin. ji bo hilberîna stûrbûna pêwîst.Heman rêbaz dikare ji bo rêwiyên Fransîs û pêpelokan jî were sepandin.Rêvebira Francis nikare wekî yek yekîneyek were çêkirin, ji ber ku tevliheviya hevgirtina tîrê dê rê li ber derxistina beşê ji qalibê bigire.Bi vî rengî, pêlên bezê, tac û bend ji hev cuda têne çêkirin û dûv re bi hev ve têne girêdan û bi kulman ji hêla derveyî tac û bendê ve têne xurt kirin.
Digel ku lûleya pêşnumayê bi hêsanî bi karanîna pêlava fîlamentê tête çêkirin, ev pêvajo bi karanîna fîberên xwezayî nehatiye bazirganî kirin.Bi vî rengî, lêçûna destan hate hilbijartin, ji ber ku ev rêbazek standard a çêkirinê ye, tevî lêçûnên kedê yên bilind.Bi karanîna qalibek nêr dişibihe mandrelê, layup dikare bi qalibê horizontî were qedandin û dûv re verastî zivirî da ku were derman kirin, ji aliyekî ve rê li ber sistbûnê bigire.Giraniya parçeyên pêkhatî dê li gorî mêjera rezîla di beşa qediyayî de hinekî cûda bibe.Van jimareyan li ser bingeha 50% giraniya fîberê ne.
Giraniya giştî ya turbîna pola û pêkhatî ya 2-MW bi rêzê 9,888 kg û 7,016 kg e.Tûrbînên pola yên 250 kW û pêkhatî bi rêzê 3734 kg û 1927 kg in.Bi giştî ji bo her turbînekê 20 deriyên wicket û dirêjahiya penstockê bi serê turbînê re wekhev e.Ihtîmal e ku penstock dê dirêjtir be û pêdivî bi pêlavan heye, lê ev hejmar texmînek bingehîn a giraniya yekîneyê û alavên pêvekirî dide.Jenerator, pêl û kelûmelên çalakker ên dergehê ne tê de ne û tê texmîn kirin ku di navbera yekîneyên pêkhatî û pola de wekhev in.Di heman demê de hêjayî gotinê ye ku ji nû ve sêwirana bezê ku ji bo hesabkirina tansiyonên stresê yên ku di FEA-yê de têne dîtin de hewce dike ku giranî li yekîneyên pêkhatî zêde bike, lê mîqdar tê texmîn kirin ku hindik be, li ser fermana 5 kg da ku xalên bi giraniya stresê xurt bikin.
Digel van giranan, turbîna pêkhatî ya 2-MW û pênûsa wê dikare ji hêla V-22 Osprey ya bilez ve were rakirin, di heman demê de makîneya pola dê hewceyê helîkopterek rotorê ducar Chinook ya hêdîtir, kêm-manevrabar bike.Di heman demê de, turbîna pêkhatî ya 2-MW û penstock dikare ji hêla F-250 4×4 ve were kişandin, di heman demê de yekîneya pola dê kamyonek mezintir hewce bike ku ger sazkirin ji dûr ve manovra li ser rêyên daristanê dijwar be.
Encamên
Pêkan e ku meriv turbînan ji materyalên pêkhatî were çêkirin, û kêmbûna giraniya% 50 heya 70% li gorî pêkhateyên pola yên kevneşopî hate dîtin.Kêmbûna giran dikare rê bide ku turbînên pêkhatî li cihên dûr werin sazkirin.Digel vê yekê, kombûna van strukturên pêkhatî ne hewceyê alavên weldingê ye.Di heman demê de pêkhate hewce dike ku hindik beşan bi hev ve werin girêdan, ji ber ku her perçe dikare di yek an du beşan de were çêkirin.Di rêjeyên hilberîna piçûk ên ku di vê lêkolînê de hatine model kirin, lêçûna qalib û amûrên din li ser lêçûna pêkhateyê serdest in.
Rêzên piçûk ên ku li vir hatine destnîşan kirin nîşan didin ku dê çi lêçûn e ku meriv lêkolînek din li ser van materyalan bide destpêkirin.Ev lêkolîn dikare piştî sazkirinê erozyona cavitation û parastina UV ya pêkhateyan çareser bike.Dibe ku meriv pêlên elastomer an seramîk bikar bîne da ku kavîtasyonê kêm bike an jî piştrast bike ku turbîn di rêgezên herikînê û serî de ku pêşî li çêbûna kavîtasyonê digire dimeşe.Dê girîng be ceribandin û çareserkirina van û pirsgirêkên din da ku pê ewle bibin ku yekîne dikarin pêbaweriyek mîna turbînên pola bi dest bixin, nemaze heke ew li deverên ku lênihêrîn dê kêm be werin saz kirin.
Tewra di van beşên piçûk de, hin hêmanên pêkhatî dikarin ji ber kêmbûna keda ku ji bo çêkirinê hewce dike biha-bandor bin.Mînakî, pêlekek ji bo yekîneya 2-MW Francis dê 80,000 $ lêçûya ku ji pola were welland kirin li gorî 25,000 $ ji bo çêkirina pêkhatî.Lêbelê, bi texmîna sêwirana serketî ya gerîdeyên turbînê, lêçûna ji bo çêkirina bazikên hevbeş ji pêkhateyên pola yên hevwate wêdetir e.Çêkirina 2-MW 23,000 $ ji bo çêkirina ji pola, li gorî 27,000 $ ji pêkhatî.Dibe ku lêçûn li gorî makîneyê cûda bibin.Û lêçûna ji bo hêmanên pêkhatî dê di berbelavên hilberîna bilind de pir kêm bibe heke qalib ji nû ve were bikar anîn.
Lekolînwanan beriya niha li ser avakirina torbînên ji madeyên pêkhatî vekolîn kirin.8 Lêbelê, vê lêkolînê erozyona cavîtasyonê û îmkana çêkirinê negirt.Pêngava paşîn ji bo turbinên pêkhatî sêwirandin û avakirina modelek pîvanê ye ku dê destûrê bide îsbatkirina fîzîbûn û aboriya çêkirinê.Dûv re ev yekîn dikare were ceribandin da ku karbidestî û sepandin, û her weha rêgezên ji bo pêşîgirtina li erozyona kavîtasyonê ya zêde were destnîşankirin.
Dema şandinê: Reşem-15-2022
