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风机里的“变形金刚”:可折叠模块化风机叶片

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文章附图

美国一个联合科研团队近日公布了一种可折叠,模块化的风机叶轮设计,应用这种设计的风电机组能够被用于恶劣天气条件下实现自我保护功能,可以应用于海上的大型发电风机轮组。该研究团队,由弗吉尼亚大学机械与航空工程系Eric Loth教授带领,包括伊利诺斯大学、科罗拉多大学、科罗拉多矿业大学、国家可再生能源实验室和桑迪亚国家实验室的研究人员。
该团队的设计被称为“分段超轻变形风轮”(Segmented Ultralight Morphing Rotor,SUMR),这种叶片按照下风向进行安装,在危险的天气条件下可以像棕榈树叶一样折叠起来,应用这种设计的叶片能够在实现最大叶片长度的同时实现轻量化,分段设计可让叶片在现场进行安装。当折叠式叶片达到最大长度时,在海面的强大风力吹动下可以发出50MW的功率峰值。如果采用传统配置方案,这样的长叶片将会出乎意料的重,但在全新的分段结构设计下,超长叶片也可以达到超轻的结构质量。
这个可折叠的叶片极具科技感。
在美国海面上,通常都有巨大的风力。但是传统的风机采用超长叶片设计的话将无法承受风力强度而被摧毁,新设计拥有应对恶劣天气的适应性设计,在遭受大风时能够顺风变形弯曲,在飓风中能够完全收起,将影响因素降至最低。目前科研团队已经获得了来自美国能源局先进研究计划署(ARPA-E)的356万美元资助,科研团队将努力推动新设计的商业化应用。