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

2 óra alatt telepíthetünk napelemes rendszert

Az erkélynapelemek jelentős fejlődésen mentek keresztül az elmúlt években.