Օգտագործելով քամու ուժը. FRP-ի (մանրաթելային ամրացված պոլիմեր) տվյալների վրա հիմնված փորձաքննություն հողմատուրբինի շեղբերների արտադրության մեջ

Վերացական:

Կայուն էներգիայի որոնումների ընթացքում հողմային տուրբինները մեծ տեղ են գրավել: Քանի որ արդյունաբերությունը զարգանում է, տուրբինի շեղբերների համար նյութերի ընտրությունը առանցքային դեր է խաղում արդյունավետության և երկարակեցության հարցում: Այս հոդվածը, որը հիմնված է էմպիրիկ ապացույցների վրա, ընդգծում է FRP-ի (Fiber Reinforced Polymer) բազմակի առավելությունները հողմատուրբինի շեղբերի արտադրության մեջ՝ ընդգծելով դրա առավելությունը սովորական նյութերի նկատմամբ:

1. Հեղափոխություն ուժի և ամրության մեջ.

Ուժ-քաշ հարաբերակցությունը.

FRP՝ ապշեցուցիչ 20 անգամ ավելի մեծ, քան պողպատը:

Ալյումին. ընդամենը 7-10 անգամ ավելի, քան պողպատից, կախված կոնկրետ համաձուլվածքից:

Հաշվի առնելով, որ հողմային տուրբինի շեղբերները պետք է լինեն ամուր, բայց թեթև՝ աերոդինամիկան և կառուցվածքային աջակցությունը օպտիմալացնելու համար, FRP-ի հզոր-քաշի ֆենոմենալ հարաբերակցությունը հայտնվում է որպես ակնհայտ առաջատար:

2. Պայքար բնապահպանական հակառակորդների դեմ. կոռոզիայից և եղանակային դիմադրությունից.

Աղի մառախուղի թեստի արդյունքները (ASTM B117).

Պողպատը, թեև դիմացկուն է, ցույց է տալիս ժանգոտման նշաններ ընդամենը 96 ժամ հետո:

Ալյումինի փորձառությունները փոսից հետո 200 ժամ:

FRP-ն մնում է անսասան, առանց քայքայման նույնիսկ 1000 ժամվա ընթացքում:

Խառնաշփոթ միջավայրերում, որտեղ աշխատում են հողմային տուրբինները, FRP-ի անզուգական դիմադրությունը կոռոզիայից ապահովում է շեղբերի երկարատև կյանք՝ նվազագույնի հասցնելով պահպանման և փոխարինման միջակայքերը:

3. Հոգնածության հանդեպ անզիջում.

Ցիկլային սթրեսի տակ գտնվող նյութերի վրա հոգնածության թեստեր.

FRP-ն հետևողականորեն գերազանցում է մետաղներին՝ ցույց տալով զգալիորեն ավելի բարձր հոգնածության ժամկետ: Այս ճկունությունը շատ կարևոր է հողմատուրբինների շեղբերների համար, որոնք անհամար սթրեսային ցիկլեր են ապրում իրենց գործառնական կյանքի ողջ ընթացքում:

4. Աերոդինամիկ արդյունավետություն և ճկունություն.

FRP-ի ճկուն բնույթը թույլ է տալիս ճշգրտություն ապահովել աերոդինամիկորեն արդյունավետ սայրերի պրոֆիլների ստեղծման գործում: Այս ճշգրտությունն ուղղակիորեն ազդում է էներգիայի գրավման արդյունավետության վրա՝ հանգեցնելով տուրբինների, որոնք ավելի շատ քամու էներգիա են օգտագործում սայրի յուրաքանչյուր մետր երկարության համար:

5. Տնտեսական հետևանքներն ավելի ընդարձակ օգտագործման համար.

10 տարվա պահպանման և փոխարինման ծախսեր.

Պողպատե և ալյումինե շեղբեր. նախնական ծախսերի մոտավորապես 12-15%-ը՝ հաշվի առնելով բուժումը, վերանորոգումը և փոխարինումը:

FRP շեղբեր. սկզբնական ծախսերի ընդամենը 3-4%-ը:

Հաշվի առնելով FRP-ի երկարակեցությունը, շրջակա միջավայրի սթրեսային գործոնների նկատմամբ ճկունությունը և պահպանման նվազագույն կարիքները, դրա սեփականության ընդհանուր արժեքը երկարաժամկետ հեռանկարում զգալիորեն ցածր է:

6. Էկո-բարեկամական արտադրություն և կյանքի ցիկլ.

CO₂Արտանետումները արտադրության ընթացքում.

FRP-ի արտադրությունն արտանետում է 15%-ով պակաս CO₂քան պողպատից և զգալիորեն պակաս, քան ալյումինից:

Բացի այդ, FRP շեղբերների երկարացված ծառայության ժամկետը և փոխարինման կրճատված հաճախականությունը նշանակում են ավելի քիչ թափոններ և շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության կրճատում տուրբինի կյանքի ցիկլի ընթացքում:

7. Նորարարություններ Blade Design-ում.

FRP-ի հարմարվողականությունը հեշտացնում է սենսորների և մոնիտորինգի համակարգերի ինտեգրումը ուղղակիորեն սայրի կառուցվածքի մեջ՝ հնարավորություն տալով իրական ժամանակում կատարողականի մոնիտորինգ և պրոակտիվ սպասարկում:

Եզրակացություն:

Քանի որ համաշխարհային ջանքերը շարժվում են դեպի կայուն էներգետիկ լուծումներ, հողմային տուրբինների կառուցման համար ընտրված նյութերը դառնում են առաջնային: Տվյալների վրա հիմնված սպառիչ վերլուծության միջոցով միանշանակորեն ընդգծվում են FRP-ի արժանիքները հողմային տուրբինի շեղբերների արտադրության մեջ: Ուժի, ճկունության, երկարակեցության և բնապահպանական նկատառումների համադրությամբ՝ FRP-ն գերիշխում է հողմային էներգիայի ենթակառուցվածքի ապագայում՝ արդյունաբերությունը մղելով դեպի արդյունավետության և կայունության նոր բարձունքներ: