Инженеры General Electric разработали новый дизайн бесшумных лопастей для ветротурбины

Как известно, большие ветровые турбины при работе создают довольно много шума. И если с точки зрения фактора раздражения этот шум воспринимается весьма субъективно, то инженеры научно-исследовательского подразделения компании General Electric уверены, что шум является серьезным препятствием для увеличения эффективности ветровой установки. В целях решения этой проблемы компания GE Global Research в сотрудничестве с Национальной лабораторией Сандиа разработали новую модель лопасти ветровой турбины, которая будет способствовать увеличению объема производства энергии ветра на два процента.

Согласно оценкам General Electric, в течение последующих пяти лет будет установлено и введено в эксплуатацию около 240 гигаватт мощностей ветровых электростанций, поэтому даже небольшое увеличение эффективности работы ветроустановок даст большой прирост объемов производства.

По мнению GE, аэродинамический шум, создаваемый лопастями, является наиболее значимым источником шума даже в самых современных инновационных ветровых турбинам. Но при правильном подходе к изменению дизайна, бесшумная лопасть будет также более эффективной. В соответствии с этим тезисом и с использованием сложного инженерного моделирования ученые из GE Global Research разработали модель лопасти, один конец которой развивает наибольшую скорость без сколько-нибудь значимого увеличения шума.

Для того, чтобы проверить, как работает модель, инженеры использовали суперкомпьютер Red Mesa в лаборатории Сандиа, с помощью которого они проводили моделирование сильного вихря. Разработанный в Стэнфордском университете, этот способ моделирования предназначен для прогнозирования динамики жидкостей и их последствий, в том числе шума от лопастей.

Исследователи из GE Global Research прводили моделирование в течение трех месяцев, измеряя турбулентный поток воздуха, проходящий через сечение ветровой лопасти. В результате они получили модель, которая может быть использована в качестве полезного инструмента для оценки эффективности новых конструкций лопастей и улучшения их дизайна. При этом инженеры отмечают, что сама по себе модель не является основой для разработки лопастей «с нуля».

GE утверждает, что можно повысить производительность ветровой турбины на два процента, снизив шум в роторе только лишь на 1 децибел. Впрочем, компания не собирается останавливаться на достигнутом. Следующей целью работы инженеров является обеспечение максимальной безопасности лопасти для крылатых животных – птиц и летучих мышей.