science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Windtunneltests kunnen vliegers helpen om een ​​hoogvlieger met schone energie te worden

Krediet:CC0 Publiek Domein

Het gebruik van vliegers om windenergie op te vangen en om te zetten in kosteneffectieve 'groene' elektriciteit zou binnen bereik kunnen komen, waarbij EPSRC-gefinancierd onderzoek aan het Imperial College London een belangrijke rol speelt om dit mogelijk te maken.

Gekoppeld aan een breder door Innovate UK gefinancierd project, een team van het Imperial's Department of Aeronautics heeft een vlieger-energieapparaat op de proef gesteld met behulp van een windtunnel die deel uitmaakt van de door EPSRC ondersteunde National Wind Tunnel Facility (NWTF).

De geproduceerde gegevens hebben het in Glasgow gevestigde Kite Power Systems (KPS) geholpen - een bedrijf dat ernaar streeft vliegerenergie tegen 2025 op de markt te brengen - om zijn apparaat te optimaliseren om de efficiëntie en effectiviteit te verbeteren. Dit stelt het bedrijf in staat om het concept naar de volgende ontwikkelingsfase te brengen.

Bij vliegerenergie wordt een speciaal ontworpen vlieger via kabels aan een spoel vastgemaakt. Terwijl de vlieger in de wind beweegt, in een achtvormig patroon, de trekkracht op de kabel draait de spoel en de beweging van de trommel wordt benut om elektriciteit op te wekken. Dit soort vliegers kunnen in groepen worden ingezet, met offshore-locaties een mogelijke mogelijkheid waar installaties aanzienlijke hoeveelheden concurrerend geprijsde stroom kunnen produceren.

De windtunneltests bij Imperial onderzochten de 'belasting' waaraan een model van het vliegerenergie-apparaat van drie meter x een meter werd onderworpen, evenals het effect van 'slepen' tijdens het manoeuvreren. Aangezien kite-energieapparaten zouden worden ontworpen om in de lucht te bewegen met snelheden tot 80 meter per seconde, deze krachten kunnen zeer aanzienlijk zijn, dus het ontwerp moet wendbaarheid combineren met robuustheid.

Professor Mike Graham, die het keizerlijke team leidde, zegt:"We hebben zowel een weefselmodel van het vliegerenergie-apparaat als een star aerofoil-model van de dwarsdoorsneden behandeld en de verzamelde gegevens hebben KPS geholpen dit ontwerp te beoordelen. Ons werk heeft ook geholpen bij de keuze van de materialen die zullen worden gebruikt Het consortium dat betrokken was bij het Innovate UK-project omvatte veel industriële steun, maar Imperial was de enige betrokken academische partner. Ons werk heeft daarom een ​​onderscheidende rol gespeeld om het concept vooruit te helpen."

De windtunnel bij Imperial die in de test werd gebruikt, heeft een 18 meter lang hogesnelheidswerkgedeelte en een groot lagesnelheidsgedeelte van iets minder dan zes meter breed en drie meter hoog. Het is een van de drie windtunnels van het college die zijn opgenomen in de NWTF.

Professor Graham zegt:"De NWTF bestaat uit 17 windtunnels verspreid over zeven Britse universiteiten, gezamenlijk een faciliteit van wereldklasse bieden die niet alleen beschikbaar is voor universiteiten, maar ook voor industriële gebruikers. Het zal het VK in de voorhoede houden van onderzoek naar aerodynamica en vloeistofmechanica en ons werk aan vliegerenergie is een goed voorbeeld van de waarde ervan geweest."

David Ainsworth, CEO van KPN, zegt:"Het werk in de windtunnel door Imperial College London als onderdeel van de Innovate UK-subsidie ​​was van onschatbare waarde voor ons beter begrip van het gedrag van onze componenten. Het geleerde heeft onze technologische richting aanzienlijk gestuurd en zorgt ervoor dat we op koers liggen voor commercialisering tegen 2025."