Ana Sayfa / Bilim/Çevre / Yeni radar tarayıcı rüzgar türbini bıçaklarını kusurlar için test ediyor

Yeni radar tarayıcı rüzgar türbini bıçaklarını kusurlar için test ediyor

Yenilikçi radar tarayıcı sayesinde, rüzgar türbini kanatlarının malzeme kompozisyonundaki hatalar artık çok daha kesinlikli olarak algılanabilir ve kesitsel bir görünümle görselleştirilebilir, böylece üretim ve çalıştırmada maliyet tasarrufu sağlanmış olur.

Fraunhofer Uygulamalı Katıhal Fiziği IAF Enstitüsünün yenilikçi radar tarayıcısı sayesinde, rüzgar türbini kanatlarının malzeme kompozisyonundaki hatalar çok daha kesinlikli olarak algılanabilir ve kesitsel bir görünümle görselleştirilebilir, bu sayede üretim maliyetleri düşürülür ve Operasyon. Bu yılki Hannover Messe’de bir gösterici sunulacak.

Rüzgar enerjisi, çevre dostu bir güç kaynağının vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Almanya’daki toplam gücün yüzde 12’sine eşdeğer olarak yaklaşık 50 gigawatt, 28,000’den fazla rüzgar türbini tarafından yükseliş eğilimi ile üretiliyor. Küresel Rüzgar Enerjisi Konseyi’ne göre, küresel rüzgar enerjisi kapasitesi, 2030 yılına kadar 2110 gigawat’a kadar dört katına çıkacak – küresel elektrik arzının yüzde 20’sini oluşturacak. Bu nedenle, bu büyüme pazarı için rüzgar türbinleri daha verimli, daha güvenilir ve daha dayanıklı hale gelmek için daha da önemlidir. Endüstri uzmanlarına göre, örneğin bıçak üretimindeki zayıf noktalar, türbinin tüm hizmet ömrü boyunca birkaç yüz bin euroya kadar planlanmamış ek işletme ve bakım maliyetlerine neden olabilir. Rüzgar türbinlerinin etkinliğini ve güvenilirliğini arttırmak için, Fraunhofer IAF, rotor bıçaklarının kalitesini kontrol etmek için bir malzeme tarayıcısı geliştirdi. Radar tabanlı teknolojiyi kullanarak, rüzgar türbini kanatlarının malzeme kompozisyonundaki hatalar daha da ayrıntılı olarak tespit edilebilir.

Kompozit plastiklerdeki kusurların belirlenmesi

Genellikle üç bıçakla donatılmış rotorlar, tüm rüzgar türbinlerinin merkezi bileşeni. Rüzgarı dönme enerjisine dönüştürürler ve sonra elektrik haline getirirler. Uçaktaki kanatlara çok benzer şekilde, bıçaklar muazzam dış yüklere maruz kalır ve bu nedenle son derece sağlam olacak şekilde tasarlanmalıdır. Modern rüzgar türbini kanatları esas olarak cam elyafı ve karbon fiber takviyeli plastikten (GFRP / CFRP) imal edilmiştir, böylece rüzgar enerjisini kırılmadan güçlü darbelerden elastik olarak emebilirler. Tek bir bıçak için, cam elyaf dokumanın 100 tabakasına kadar üst üste katlanır, şekillendirilir ve sonra epoksi reçine ile yapıştırılır. Üretimde bu aşamada kalite kontrolü şarttır: “Zorluk cam elyaf tabakalarını düzleştirmeden, düzensizlik ve kıvrımlar oluşturmadan düzleştirmektir, Hem de delaminasyonlar veya kırıklar, kızıl ötesi termografi kullanılarak büyük ölçekte tanımlanabilir. Hülsmann, “Malzeme tarayıcımız, ultrason yöntemlerinin başarısız olduğu yerlerde bile radar teknolojisi ile derinlik çözünürlüğünün mümkün olması nedeniyle kusurların daha da kesin bir şekilde tanımlanmasını sağlıyor” diyor Hülsmann. Hem de delaminasyonlar veya kırıklar, kızıl ötesi termografi kullanılarak büyük ölçekte tanımlanabilir. Hülsmann, “Malzeme tarayıcımız, ultrason yöntemlerinin başarısız olduğu yerlerde bile radar teknolojisi ile derinlik çözünürlüğünün mümkün olması nedeniyle kusurların daha da kesin bir şekilde tanımlanmasını sağlıyor” diyor Hülsmann.

Milimetrik hassas kesit profilleri

Malzeme tarayıcının çekirdeğinde, 85 ila 100 GHz arasında W bandında çalışan çok az watt verici güçle çalışan yüksek frekanslı bir radar var. Özel yazılım, daha sonra verici ve alıcı sinyallerini işlemek ve ölçüm sonuçlarını görselleştirmek için kullanılır. Hülsmann, “Bu, kusurların milimetre aralığında tanımlanabileceği, bıçağın enine kesitsel bir görüntüsü oluşturmamızı sağlıyor ve malzeme tarayıcısını konvansiyonel yöntemlerden çok daha hatasız hale getiriyor” diye belirtiyor Hülsmann. Radar modülü, indiyum galyum arsenit yarı iletken teknolojisine dayanıyor. Farklı bileşenlerin ve işlevlerin tek bir yongaya entegre edildiği monolitik olarak entegre yapı sayesinde son derece hafif ve kompakt. Ölçme 42 x 28 x 79 mm, Yaklaşık 160 gramlık bir sigara paketinin büyüklüğündedir. Yaklaşık 5 watt’lık düşük bir güç tüketimine sahiptir ve bir internet arayüzü vasıtasıyla ölçüm sinyalleri yayan entegre bir mikro denetleyici bulunur.

Gelecekteki iyileştirmeler, modülün frekans aralığının 260 GHz’e kadar uzatılmış H bandına dönüştüğünü görecektir. Hulsmann, “Bu, radar modülünün bant genişliğini radar modülünün 15 GHz’den 60 GHz’in dört katına çıkartacak ve rotor kanadı kesitinin çözünürlüğü halihazırda çok yüksek olsa da, hedefimiz daha da geliştirmek” dedi.

Azaltılmış duruş süresi daha düşük bakım maliyetleri anlamına gelir

Rulo bıçak ağzı üretiminde kullanılmasına ek olarak gelecekte Fraunhofer IAF malzeme tarayıcısı, kuşların etkisiyle oluşan kusurları sınıflandırmak için kullanılabilecek bakımda rol de bulabilir. “Şu anda, rotor kanatlarının rutin testi esasen elle gerçekleştirilir: bir uzman bıçağı bir çekiçle vuruyor ve bu bölümde herhangi bir kusur olup olmadığını tona görebiliyoruz. Radar teknolojisi ile desteklenen otomatik bir çözüm, Rüzgar türbinlerinin kesintilerini büyük oranda azaltarak maliyetleri düşürüyor “diye açıklıyor Hülsmann. Bu, özellikle bazen zorlu denizlerde, tekneyle ulaşılması gereken denizde rüzgar türbinlerinin el ile bakımı için çok zaman alıcı bir süreçtir.

Ultrason çözümleri gibi alternatif test teknolojileri, bakım prosedürlerine entegre edilmesi son derece zordur. “Su ya da jel, bir bağlama maddesi olarak kullanılmalıdır, çünkü sensör ile ölçülen kısım arasındaki hava cebi, ultrason sinyalini muazzam derecede emer.Bu belirli yan etkileri beraberinde getirir, ancak yine de rotor bıçağı sırasında kusurları kontrol ederken Ancak havada 100 metre olan rüzgar türbini kanatlarına su veya jel uygulamak son derece karmaşıktır çünkü temassız uzaktan algılamaya izin verdiği için bu durumda radar en uygun çözümdür “diyor Hülsmann.

Fraunhofer IAF radar tarayıcısı, örneğin uçak sanayiinde olduğu gibi, diğer sektörlerde de yenilikçi malzeme muayenelerinin geliştirilmesine katkıda bulunabilir. Boeing 787 Dreamliner veya Airbus A350 gibi daha yeni uçaklarda özellikle kanatların ağırlıklı olarak hafif kompozit malzemelerden üretildiğini görüyoruz. Hülsmann, “Plastik endüstrisinde olduğu gibi uçak endüstrisinde de hem üretim hem de bakım sırasında doğru ve hızlı bir defekt testi, maliyetleri düşürebilir ve malzeme yorgunluğundan kaynaklanan zararları önleyebilir”, yorumunu yapıyor Hülsmann.

Hannover Messe 2017’deki malzeme tarayıcı

Fraunhofer IAF, 24-28 Nisan 2017 tarihleri ​​arasında Hannover Messe’deki salon-17, kabin B76’daki Baden-Württemberg ortak kabininde rüzgar türbini kanatlarını test etmek için malzeme tarayıcısını tanıtıyor. Göstergedeki radar tarayıcı, Farklı kompozit plastikler ve yenilikçi radar teknolojisi potansiyeli gösteriliyor.

Kaynak:

Fraunhofer Enstitüsü Uygulanan Katıhal Fiziği IAF

Hakkında Harun Kayar

1981 Mersin doğumlu olan Harun Kayar, Lise eğitiminin sonrasında Mersin Üniversitesi "Jeoloji Mühendisliği" mezunu olarak hayatına devam ediyor. Şuanda Gaziantep'te özel bir kurumda çalışan Harun Kayar, Sitemizin "Bilim" Kategorisinde yazılar hazırlamaktadır. Mail: harunkayar@batitrakyahaber.com - Adres : Cumhuriyet Mah. No: 62 Merkez/Mersin - Tel: +90 545 232 20 15

Bu habere de bakabilirisiniz

Eski PM Simitis: Yunanistan’da Toplumsal Bilinç Azalıyor

Eski Yunan Başbakanı Kostas Simitis , ekonomik krizin yol açtığı en büyük travmanın sosyal bilincin azalması olduğunu ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir