Nagy örvény szimuláció a csendesebb szélturbinákért

A nagyméretű szélturbinák által keltett zaj az egyik fő akadályozója a szélerőművek szélesebb körű elterjedésének.

Egyrészről a telepített turbinákra sorra érkeznek a panaszok hangos üzemelésük miatt, másrészről a zajnak jelentős szerepe van a veszteségek szempontjából is, amelyek rontják a turbinák hatásfokát. A General Electric (GE) gyáróriás fejlesztői azt állítják, rájöttek hogyan csökkentsék a zajt.

A GE az új-mexikói Sandia Nemzeti Laboratóriummal együttműködve a Red Mesa névre keresztelt szuperszámítógépet használta a számításokhoz. A Red Mesa 2010-ben kezdte működését, és 500 teraFLOP-os számítási teljesítményével tízedik helyen szerepelt a szuperszámítógépek ranglistáján. (A FLOP a floating point operation per second kifejezés rövidítése. Azt fejezi ki, hogy a számítógép hány lebegőpontos számítást tud megcsinálni egy másodperc alatt.)

A szuperszámítógépet a kezdetektől a Stanford Egyetem által hirdetett projekthez használták, amelynek célja, hogy nagy örvény szimuláció segítségével modellezzék a szélturbina lapátjai körüli áramlást, és az általuk keltett zajt. (A nagy örvény szimuláció lényege, hogy a mérnöki szempontból fontos, nagyobb örvényeket a Navier-Stokes egyenlet alapján, míg a kisebb örvényeket turbulencia modellek segítségével veszi figyelembe a numerikus számítás során. Így jelentős mértékben lecsökkenthető a számítási igény.) Három hónapnyi folyamatos számolás után a mérnököknek már voltak olyan eredményeik, amelyek hasznosak lehetnek a zajcsökkentés területén. A képen a lapát körüli örvények megjelenítése látható, amelyek zajforrásként jelentkezhetnek.

Első olvasásra kissé hihetetlennek tűnik, hogy ez a nagymértékű energiabefektetés megtérülhet. A GE szakemberei azonban elmondták, hogy egy jól megtervezett turbinalapát, amely zajának hangnyomásszintje egy decibelel csökken, hozzávetőleg 2%-al növelné az éves energiahozamot. Az elkövetkező öt évben telepíteni tervezett erőművek összesen 240 gigawatt teljesítményűek lennének, így a 2% növekedés 5 gigawattot jelentene, írja a mernokbazis.hu.

Csendesebb lapátok segítségével az erőművek közelebb kerülhetnének a településekhez, és kevesebb jogi vita lenne mind a telepítés, mind az üzemeltetés körül. A profiton túl nem szabad megfeledkeznünk az állatokról sem, akik kiváló fülüknek köszönhetően sokkal érzékenyebbek a zajszennyezettségre is.

Ajánlott tartalom

Áramot termel és árnyékot ad: miért választják egyre többen a napelemes parkolótetőket?

Még közel sem olyan sok tetőn jelentek meg napelemek itthon, mint tőlünk nyugatabbra, de máris itt egy másik remek lehetőség. Napelem ugyanis máshová is kerülhet, mint családi házak vagy középületek tetejére.