Студентка з Університету штату Пенсільванія, Дів’я Т’ягі, успішно удосконалила рівняння, розроблене британським фізиком Германном Грауертом понад сторіччя тому. Це рівняння визначає оптимальні аеродинамічні характеристики вітряних турбін через розрахунок ідеальних умов для потоку повітря.
Як зазначає Science Daily, дослідження Т’ягі може суттєво поліпшити ефективність вітрогенераторів і знизити їх витрати. Вона підкреслила, що навіть незначне поліпшення коефіцієнта потужності на 1% здатне істотно збільшити вироблення електроенергії турбіни, що дозволить забезпечити електрикою цілі райони.
Науковий керівник Т’ягі, професор Свен Шмітц, пояснив, що дослідження Грауерта фокусувалося виключно на максимально можливому коефіцієнті потужності, який відображає, наскільки ефективно турбіна перетворює енергію вітру на електрику. Водночас, в цьому дослідженні не були враховані загальні сили і моменти, що діють на лопасті, а також їх деформація під впливом вітру.
“Коли я заглиблювався в задачу Грауерта, мені здавалося, що чогось бракує, і процес надто складний. Я вірив, що можна знайти простіше рішення. Дів’я була четвертим студентом, якому я поставив це завдання, і вона виявилася єдиною, хто взявся за нього. Її досягнення вражає”, — поділився професор Шмітц.
Т’ягі витрачала приблизно 10-15 годин на тиждень на вирішення задачі, написання дисертації та дослідження. Її доповнення до дослідження Грауерта базується на варіаційному обчисленні — математичному методі, що застосовується в задачах обмеженої оптимізації.
“Вплив цього дослідження відображатиметься на наступному поколінні вітряних турбін, які використовуватимуть нові знання. Я переконаний, що елегантне рішення Дів’ї знайде своє місце в навчальних програмах по всій країні та в світі”, — додав професор Шмітц.
Нагадаємо, що норвезька компанія WWW створила вітряну турбіну з двома елементами, які обертаються в протилежних напрямках навколо вертикальної осі й плавають на поверхні води без підпірки з дна. Також була відзначена новина про те, що компанія Siemens Gamesa збудувала в Данії велику морську вітряну турбіну потужністю 21,5 МВт, що дозволяє Європі конкурувати з Китаєм.
