Materiaalit ja valmistustekniikat turbiinilehtoille

Tuuli muuttuu sähköksi turbiinilehdolla, mikä asettaa tämän komponentin juuri sinne, minne se kuuluu. Tuuliturbiinilehdot pyörittävät teloja ja generaattoreita, muuttamalla tuulen liiketoimenergiasta sähköä. Koska se suorittaa kriittisen tehtävän, turbiinilehdet täytyy rakentaa kestävistä ja pitkäkestoisista materiaaleista.

Kovempien turbiinilehtien kehittäminen on herättänyt paljon huomiota viime vuosina. Se on osa syytä siihen, miksi hiilivalmi on kasvanut suosiossa käytettävänä materiaalina, koska se on vahvempi kuin teräs. Hiilivalmiä käytetään tehostaakseen turbiinilehtiä kevyemmiksi ja kestoisemmiksi yhtä voimakkaittain tuulein.

Toinen materiaali, joka on saanut kasvavaa käyttöä turbiinilehtien valmistuksessa, ovat nikkelipohjaiset sideaineet. Nämä Sideaineet ovat korkean suorituskyvyn Super Sideainekset ja ne ovat kierrätettäviä, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan painaa, muotoilla kuumaan tai kylmään haluttuihin muotoihin. Nämä Sideaineet näyttävät ominaisuuksia, kuten vahva korrosiorintamaisuus, hyvä vetysoitin kyky sekä ilman tai täytteiden kanssa. Ne tarjoavat monenlaisia erilaisia hallittuja termisesti laajenevia ominaisuuksia sekä erinomaisen korkean lämpötilan vahvuuden. Palovaraita ((ei syttyviä)). Ne eivät ole sidemalleja, jotka käytetään sähkötekniikan sovelluksiin, koska heidän erinomaiset ominaisuutensa sekä taloudellinen arvo, jonka monet nikkelipohjaiset sidemallit säilyttävät yli 1 x106 kierroksen jne. lisäksi Inconel nauttii suuresta enimmäismääräisestä vallankumouksesta ydinreaktorissa? ). Tämä tekee niistä ihan ideaaleja äärimmäisen korkeassa lämpötilassa käytettäviksi, kuten kaasuturbiinimoottoreissa.

Kehittyneet valmistusmenetelmät turbiinilehdille: Tapa edustaa tehokkuutta ja suorituskykyä

Korkeanlaatuisten materiaalien käytön lisäksi turbiiniselkän valmistajat ovat myös kääntäneet huomiensa kohti erikoistuneita valmistustekniikoita, jotta parantaisiin tämän keskeisen komponentin tehokkuutta ja suorituskykyä.

Yksi esimerkki tästä on se, että jotkut valmistajat käyttävät tarkkaa kaivontaa valmistusmenetelmänä kompleksisten geometrioiden selkien luomiseksi. Tässä prosessissa tehdään ensin käpyjä mallia valmistettavasta osasta, jonka päälle laitetaan sitten keramiikkia, joka myöhemmin kuivuu ja muodostuu kovaksi. Seuraa tästä käpyjen keilautuminen, mikä luo tyhjän muodon, jota täytetään nestemetallica lopulta muodostaen selän.

Nouseva valmistusmenetelmä on laserkitaus, jossa perusselkalle sovitetaan kerroksia materiaalia käyttämällä assosioidun muotoilun sekä muotoilun muokkaamista optisen laserin valaistuksen avulla. Tätä voidaan käyttää kaarevaan selkään joko rikkenneen selän korjaamiseksi tai sen profiilin muotoiluksi siten, että niiden suorituskyky paranee.

Tutkimassa keinoja ylittää turbiinilevyn tuotannon haasteet

Vaikka materiaalit ja mekaaniset taidot ovat kaikkien aikojen huipussa, on silti haasteita, joita valmistusyrityksillä on ylittää turbiinilevyjä luodessa.

Yksi painavimmista haasteista on turbiinilevyn painon vähentäminen – tekeminen niistä kevyemmiksi samalla kun säilytetään noiden uskomattoman voimakkaan vahvuuden ja ikuisuuden. Mitä vähemmän voimakkaasti lehtiä täytyy työntää pyörimään, sitä heikommassa tuulessa turbiinit pystyvät pyörähtämään ja siksi tuottamaan enemmän sähköä. Mutta tietenkin lehdet täytyy olla tarpeeksi kevyitä tehokkuuden vuoksi, mutta riittävän raskaita, etteivät ne lentäisi pois hyvässä tuulissa.

Toinen suuri este on parantaa turbiiniselkien korrosioon vastustavan kykyä. Ajan myötä nämä seljet alkavat heijastua ja kaartua korroosion aiheuttamien voimien takia, mikä edellyttää kallisia korjaustoimia tai vaihtoa. Valmistajat kehittävät siksi uusia peitteitä parantaakseen suojausta ympäristöolosuhteita vastaan, joissa turbiiniseljet toimivat.

Strategisesti suunnitellut ja valmistetut korkean suorituskyvyn materiaalit

Turbiiniselkien valmistus: prosessit, suunnittelu ja tärkeiden alijärjestelmien optimointi.

Turbiiniselkien suunnittelussa vaaditaan suuria ponnisteluja niiden tarkkaan sopeuttamiseksi. Tähän tarkoitukseen käytetään edistyksellisiä tietokonesimulaatioita ja mallintamistooleja. Nämä työkalut mahdollistavat suunnittelijoille tutkia vaikutuksia, kuten selkien kokoa, muotoa ja materiaaleja sekä kyvyttään käsitellä voimakkaita tuulenpuuruksia että toimia erilaisissa olosuhteissa.

Älykkäiden tuotantoprosessien käyttö mahdollistaa myös tämän alueen laajentamisen. Esimerkiksi 3D-tulostusteknologiaa voidaan käyttää suunnittelemaan tiettyjä muotoja ja rakennteita lehdissä, jotka optimoivat ilvion kulun lehden pinta-alan yli. Tämä puolestaan vähentäisi myös vastuksen lisäksi lisättyjä tuloksia.

Uudenten energiantuotannon tulevaisuuteen katsoo

Maailmanlaajuinen siirtyminen puhtaaseen energian tuotantoon kiihtyy, ja sen mukana kasvaa tarve tehokkaammille ja luotettavimmille tuuliluutoille. Seurauksena on se, että tutkijat ja valmistajat työskentelevät jatkuvasti parempien tuulituuliluutemateriaalien ja tuotantoprosessien kehittämiseksi niiden edistysten mukaiseksi sopeuttamiseksi.

Voimme ennustaa vielä enemmän materiaalien läpimurtoja nanotekniikan integroinnin avulla ja grafeenin siirtymisen kaupalliseen käyttöön. Tämä eturintama-materiaali ilmoittaa tuulituuliluutojen saapumisesta, jotka eivät ole vain kevyempiä ja vahvempia kuin ne, jotka valmistetaan perinteisten komposittekoaineiden kanssa, vaan jotka myös kestävät kauemmin.

Lisäksi yhä enemmän painoarvoa annetaan tuulenviivien tuotantoprosessien kestävyydelle. Tämä sisältää toimenpiteitä, kuten aktiivisten tuotantopaikkojen käyttö uusiutuvien energialähteiden kautta ja materiaalien kierrätysaloitteet, joita käytetään läppäiden rakentamiseen.

Lopuksi, tuulenviivien läppäät ovat erittäin tärkeitä uusiutuvan energian tuottamisessa. Joka vuosi käytetään parempia materiaaleja ja valmistustekniikoita tuottamaan läppäitä, jotka ovat tehokkaampia, kevyempiä ja vahvempia kuin koskaan aiemmin. meille on innostava matka edessä, monella innovaatiolla näkyvissä, joka auttaa siirtymistä sastavasta energiasta puhtaampiin ja kestaviimpiin.