ಗಾಳಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು: ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ FRP (ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಪಾಲಿಮರ್) ದ ಡೇಟಾ-ಚಾಲಿತ ಪರೀಕ್ಷೆ

ಅಮೂರ್ತ:

ಸುಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಗೆ ಏರಿವೆ. ಉದ್ಯಮವು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯು ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪುರಾವೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಈ ಲೇಖನವು ಗಾಳಿಯಂತ್ರದ ಬ್ಲೇಡ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ FRP (ಫೈಬರ್ ರೀನ್‌ಫೋರ್ಸ್ಡ್ ಪಾಲಿಮರ್) ನ ಬಹುದ್ವಾರಿ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಅದರ ಶ್ರೇಷ್ಠತೆಯನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ.

1. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿ:

ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದ ತೂಕದ ಅನುಪಾತ:

FRP: ಉಕ್ಕಿನಿಗಿಂತ 20 ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ಡದು.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ: ಉಕ್ಕಿನ 7-10 ಪಟ್ಟು ಮಾತ್ರ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಮೇಲೆ ಅನಿಶ್ಚಿತವಾಗಿದೆ.

ವಾಯುಬಲವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸಲು ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು ದೃಢವಾಗಿರಬೇಕು ಮತ್ತು ಹಗುರವಾಗಿರಬೇಕು, FRP ಯ ಅಸಾಧಾರಣ ಶಕ್ತಿ-ತೂಕ ಅನುಪಾತವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ.

2. ಪರಿಸರ ವಿರೋಧಿಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಹೋರಾಡುವುದು: ತುಕ್ಕು ಮತ್ತು ಹವಾಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧ:

ಉಪ್ಪು ಮಂಜು ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ (ASTM B117) ಸಂಶೋಧನೆಗಳು:

ಸ್ಟೀಲ್, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವಂತಹದ್ದಾಗಿದ್ದರೂ, ಕೇವಲ 96 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವ ಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ 200 ಗಂಟೆಗಳ ನಂತರ ಪಿಟ್ಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ.

FRP ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ, 1,000 ಗಂಟೆಗಳ ಹಿಂದೆ ಯಾವುದೇ ಅವನತಿ ಇಲ್ಲ.

ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ, ತುಕ್ಕುಗೆ FRP ಯ ಸಾಟಿಯಿಲ್ಲದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ವಿಸ್ತೃತ ಬ್ಲೇಡ್ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಬದಲಿ ಮಧ್ಯಂತರಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

3. ಆಯಾಸಕ್ಕೆ ಮಣಿಯದಿರುವುದು:

ಆವರ್ತಕ ಒತ್ತಡದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಆಯಾಸ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು:

FRP ಸತತವಾಗಿ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ, ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯಾಸದ ಜೀವನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಈ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ತಮ್ಮ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕವಿಲ್ಲದಷ್ಟು ಒತ್ತಡದ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ.

4. ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಯತೆ:

FRP ಯ ಮೆತುವಾದ ಸ್ವಭಾವವು ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಸಮರ್ಥವಾದ ಬ್ಲೇಡ್ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವಲ್ಲಿ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಖರತೆಯು ಶಕ್ತಿಯ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಇದು ಬ್ಲೇಡ್ ಉದ್ದದ ಪ್ರತಿ ಮೀಟರ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಗಾಳಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

5. ವಿಸ್ತೃತ ಬಳಕೆಯ ಮೇಲೆ ಆರ್ಥಿಕ ಪರಿಣಾಮಗಳು:

10 ವರ್ಷಗಳ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಬದಲಿ ವೆಚ್ಚಗಳು:

ಸ್ಟೀಲ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು: ಸುಮಾರು 12-15% ಆರಂಭಿಕ ವೆಚ್ಚಗಳು, ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳು, ರಿಪೇರಿಗಳು ಮತ್ತು ಬದಲಿಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.

FRP ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳು: ಆರಂಭಿಕ ವೆಚ್ಚದ ಕೇವಲ 3-4%.

FRP ಯ ಬಾಳಿಕೆ, ಪರಿಸರದ ಒತ್ತಡಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ ಮತ್ತು ಕನಿಷ್ಠ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರೆ, ಅದರ ಮಾಲೀಕತ್ವದ ಒಟ್ಟು ವೆಚ್ಚವು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.

6. ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಜೀವನಚಕ್ರ:

CO₂ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ:

FRP ತಯಾರಿಕೆಯು 15% ಕಡಿಮೆ CO ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ₂ಉಕ್ಕಿಗಿಂತ ಮತ್ತು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ವಿಸ್ತೃತ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಎಫ್‌ಆರ್‌ಪಿ ಬ್ಲೇಡ್‌ಗಳ ಕಡಿಮೆ ಬದಲಿ ಆವರ್ತನವು ಕಡಿಮೆ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟರ್ಬೈನ್‌ನ ಜೀವನಚಕ್ರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಸರದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

7. ಬ್ಲೇಡ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು:

FRP ಯ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ನೇರವಾಗಿ ಬ್ಲೇಡ್ ರಚನೆಗೆ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ನೈಜ-ಸಮಯದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವಭಾವಿ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ತೀರ್ಮಾನ:

ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಸುಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿಹಾರಗಳ ಕಡೆಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಗಾಳಿ ಟರ್ಬೈನ್‌ಗಳ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಅತ್ಯುನ್ನತವಾಗುತ್ತವೆ. ಸಮಗ್ರ ದತ್ತಾಂಶ-ಚಾಲಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ, ವಿಂಡ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ FRP ಯ ಅರ್ಹತೆಗಳನ್ನು ನಿಸ್ಸಂದಿಗ್ಧವಾಗಿ ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಕ್ತಿ, ನಮ್ಯತೆ, ಬಾಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಪರಿಗಣನೆಯ ಮಿಶ್ರಣದೊಂದಿಗೆ, FRP ಪವನ ಶಕ್ತಿ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯದ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಲು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರತೆಯ ಹೊಸ ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಉದ್ಯಮವನ್ನು ಮುಂದೂಡುತ್ತದೆ.