محمود حاج‌زمان: معمولا مهندسان قبل از ساخت سازه‌های پیچیده یا حساس، اقدام به ساخت مدل‌های کوچک‌تر از آنها می‌کنند و با انجام آزمایش‌های گوناگون بر روی این مدل‌ها، از استحکام و درستی طرح خود اطمینان حاصل می‌نمایند. اما آزمایشگاه‌هایی در دنیا وجود دارند که قادرند این آزمایش‌ها را برای نمونه‌هایی با اندازه حقیقی انجام دهند. آزمایشگاه جدید مرکز کامپوزیت‌ها و سازه‌های پیشرفته (ASCC) ایالات متحده یکی از این آزمایشگاه‌هاست که لری پارنت، مهندس دانشگاه مین آمریکا وظیفه تست پره‌های توربین‌های بادی در ابعاد واقعی را در آنجا بر عهده دارد.
به گزارش پاپ‌ساینس، پره‌های 75 متری توربین‌های بادی که از کامپوزیت فایبرگلاس ساخته شده‌اند تنش‌های زیادی را تحمل می‌کنند: اغلب این پره‌ها تحت تنش وارد بر آنها خم می‌شوند تا اینکه نهایتا بشکنند. در آزمایشگاه باد فراساحلی (OWL) این مرکز، پره‌های ساخته شده تحت بارگذاری‌های سنگین خرد می‌شوند تا نهایتا پره‌ای طراحی شود که قادر به تحمل شرایط سخت آب و هوایی 30 کیلومتری ساحل خلیج مین در اقیانوس اطلس باشد. به گفته حبیب داگر، رئیس تاسیسات ASCC، این خلیج آینده انرژی فراساحلی در ایالات متحده است. این خلیج رو به منطقه طوفانی اقیانوس اطلس شمالی قرار دارد و محل وزش بادهای کلاس 7 است. در نتیجه توربین‌های بادی که در این فاصله از ساحل و در کریدور بادخیز بین کانزاس و تگزاس قرار می‌گیرند، می‌توانند انرژی بیشتری نسبت به توربین‌های واقع در خشکی تولید کنند. به تعبیر داگر، خلیج مین «عربستان سعودی نیروی باد» است.
برای خم کردن یک پره، مهندسان آن را به روی یک دیوار بتنی مجهز به یک صفحه فولادی سوراخ‌دار بالا می‌کشند، و انتهای آن را همانند یک دوشاخه برقی عظیم که داخل پریز قرار می‌گیرد، به درون این صفحه سوراخ‌دار چفت می‌کنند. سپس به مدت یک هفته، مهندسان قلاب‌هایی را به انتهای دیگر آن وصل می‌کنند و با استفاده از جرثقیل‌های کوچک به آن گشتاور اعمال می‌کنند. تاسیسات ASCC یکی از دو مرکز واقع در ایالات متحده است که پره‌هایی با ابعاد حقیقی را تحت آزمایش تنش قرار می‌دهد، و تنها آزمایشگاهی است که ساخت و آزمایش پره‌های توربین‌های بادی در یک مرکز واحد انجام می‌شود. این آزمایشگاه 3400 مترمربع وسعت دارد و به راحتی می‌تواند یک زمین بیسبال استاندارد را در خود جا دهد.
در حال حاضر مهندسان این آزمایشگاه مشغول ساخت استخر موج و مخزن شناوری آب شور این مرکز با گنجایش 1300 مترمکعب هستند؛ تا بتوانند با ساخت توربین‌هایی با مقیاس یک پنجاهم، اقدام به شبیه‌سازی و آزمایش وضعیت آنها در عمق 25 متری دریا و بادهایی با سرعت 230 کیلومتر در ساعت بپردازند.
53275
نظر شما