طراحی توربین بادی با الهام از دایناسورهای تیغه‌دار

محمود حاج‌زمان: زمانی که قرار باشد توربین‌های بادی به چرخش درآیند، هر ذره انرژی اضافه اهمیت دارد. با این حال، جایگزین کردن کامل دستگاه‌ها با نمونه‌های جدید کاری پرهزینه‌ای به حساب می‌آید. به همین دلیل شرکت زیمنس از سه طراحی برای افزایش خاصیت آیرودینامیکی پره‌های توبین پرده‌برداری کرده است.
به گزارش نیوساینتیست، طرح نخست که DinoTails (دم دایناسوری) نامیده می‌شود، شبیه تیغه‌های پشت استگوسور است که با افزایش سطح مقطع پره، میزان نیروی برا و در نتیجه انرژی تولید شده را افزایش می‌دهد، و همچنین از صدای پره‌ها می‌کاهد. زمانی که جریان هوا از بالا و پایین لبه مثلثی پره توربین به هم می‌رسد، جریانی گردابی ایجاد می‌کند که میزان کشش را افزایش می‌دهد و تولید سر و صدا می‌کند. لبه دندانه‌دار دم دایناسوری با شکستن این جریان، میزان جریان گردابی را کاهش می‌دهد.
طرح دوم، وسیله‌ای پارو مانند است که DinoShells (پوسته دایناسوری) نامیده می‌شود. دایناشلز شکل پره را تا محل اتصال به محور اصلی امتداد می‌دهد و کارایی توربین را افزایش می‌دهد. سومین جزء اضافی ژنراتور گردبادی نامیده می‌شود که شامل تیغه‌هایی کوچکی است که باعث می‌شوند هوا برای مدت بیشتری با لبه پره در تماس باشد، و در نتیجه نیروی برا را افزایش می‌دهد.
به گفته مسئولان شرکت زیمنس، ترکیب این سه نوآوری می‌تواند انرژی تولید شده یک توربین قدیمی را تا 1.5 درصد افزایش دهد. شاید این افزایش چندان زیاد به نظر نرسد، اما مزرعه بادی گذرگاه آلتامونت در کالیفرنیای ایالات متحده که یکی از بزرگ‌ترین نیروگاه‌های بادی جهان است، به طور میانگین 125 مگاوات برق تولید می‌کند. افزایش یک و نیم درصدی در چنین نیروگاهی، می‌تواند انرژی مورد نیاز 2500 خانه دیگر را تامین کند.
پائول ویرس، سرمهندس مرکز ملی فناوری بادی ایالات متحده می‌گوید که چنین افزایش اندکی در تولید انرژی، اغلب برای نیروگاه‌های برق کفایت می‌کند. وی می‌گوید: «اگر بتوانید یک تا دو درصد به عدد بزرگی اضافه کنید، تفاوت عمده‌ای به دست خواهد آمد.» شرکت زیمنس قرار است تا این تجهیزات اضافه را بر روی نیروگاه‌های بادی بیسون 2 و 3 در داکوتای شمالی نصب کند تا 3.15 مگاوات به ظرفیت این نیروگاه‌ها بیفزاید. طبق برنامه، عملیات ساخت و نصب تا پایان سال جاری پایان می‌پذیرد. 
 53275