Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Возобновляемый источник энергии, использующий медленное течение воды

Возобновляемый источник энергии, использующий медленное течение воды
Медленные океанские и речные течения могут стать новым, надежным и, возможно, альтернативным источником энергии. Инженерный университет Мичигана создал машину, которая работает как рыба, превращая потенциально разрушительные колебания жидкостных течений в чистую, возобновляюмую энергию.


Эта машина носит название „Виваче“ (VIVACE). Об eё создании было рассказано в последнем номере журнала «Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering» (выходит раз в три месяца). Статья называется " VIVACE (Vortex Induced Vibration for Aquatic Clean Energy): A New Concept in Generation of Clean and Renewable Energy from Fluid Flow."

 

Виваче“ стало первым устройством, которое может использовать энергию большинства водных течений мира, так как оно работает с течениями имеющими скорость меньше двух узлов (приблизительно 3.5 километра в час), а большинство потоков Земли имеют скорость не больше трёх узлов. Турбинам и водным мельницам для эффективной работы необходима средняя скорость в 5-6 узлов.

Название „Виваче“ расшифровывается как использование вибраций  вызванных  вихреобразованием для получения водной экологически чистой энергии. Устройство не зависит от волн, приливно-отливного цикла, турбин и дамб. Это - уникальная гидрокинетическая энергетическая система, основывающаяся на "вибрациях, вызванных вихреобразованием".

Эти вибрации - волнообразные колебания, которые производит округлый или цилиндрический объект в текучей среде, которая может быть как воздухом, так и водой. Присутствие объекта производит перекручивание потока, что вызывает формирование водоворотов или вихрей на противоположных сторонах объекта. Вихри толкают и тянут объект перпендикулярно потоку вверх и вниз, или влево и вправо.

 

Вихреобразование в потоке, обтекающем круговой профиль.

Такие колебания ветра, в частности, разрушили в 1940 году Тэкомский мост в штате Вашингтон и в 1965 году градирни электростанции в Феррибридже, Англия. В воде эти колебания регулярно повреждают доки, нефтяные платформы и прибрежные здания. "На протяжении 25 лет инженеры пытались подавить вибрации, вызванные вихреобразованием. Мы в Мичигане сделали противоположную вещь. Мы увеличиваем колебания и используем эту сильную и разрушительную мощь природы", - рассказывает разработчик „Виваче“ Майкл Бернитас (Michael Bernitsas), профессор из отдела морской архитектуры и инженерии.

Рыбы давно знали, как с пользой использовать вихри, вызывающие эти колебания.

"„Виваче“ копирует некоторые аспекты технологии рыб, - рассказывает Бернитас. - Рыбы изгибают свои тела, чтобы скользить между вихрями, вызванными телами рыб идущими перед ними. Просто сила мускулов не позволяет им развить ту скорость, с которой они обычно идут - таким образом, они плывут друг за другом".

Первое поколение машины Бернитаса выглядит не как рыба, однако по словам автора, у будущих версий будет эквивалент хвоста, а поверхность будет похожа на чешую. Рабочий опытный образец в его лаборатории - всего один гладкий цилиндр, приделанный к пружине. Цилиндр подвешен горизонтально в потоке воды в резервуаре размером с прицеп. Вода в резервуаре течет со скоростью полтора узла.

„Виваче“ работает так: присутствие цилиндра в потоке вызывает синусоидальные вихри, формирующиеся над и под цилиндром. Вихри толкают и тянут пассивный цилиндр вверх и вниз на его пружине, создавая механическую энергию. Отдельная машина преобразовывает механическую энергию в электричество.

 

Майкл Бернитас около стенда с опытным образцом „Виваче“.

По словам Бернитаса, нескольких цилиндров должно быть достаточно, чтобы питать поставленное на якорь судно или маяк. Эти цилиндры могут быть сложены короткой лесенкой. Профессор оценивает, что набор конвертеров „Виваче“ длиной с беговую дорожку и высотой приблизительно в два этажа в может питать приблизительно 100 000 зданий. Такой набор может располагаться либо на дне реки, либо он может болтаться подвешенным в воде. В обоих случаях он находился бы целиком под водой.
Поскольку колебания „Виваче“ медленны, то теоретически система не вредит морской жизни так, как дамбы и водяные турбины.

Бернитас считает, что энергия „Виваче“ стоила бы час приблизительно 5.5 центов за киловатт/час. Энергия ветра стоит час 6.9 центов за киловатт/час. Ядерные энергетика имеет стоимость 4.6 цента, а солнечная энергия стоит 16-48 центов за за киловатт/час в зависимости от местоположения.

"Не будет единого решения мировой потребности в энергии, - считает Бернитас. - Но если мы могли бы использовать 0.1 процент энергии океана, то мы могли бы удовлетворить потребности в энергии 15 миллиардов человек".

Исследователи закончили недавно технико-экономическое обоснование, которое обнаружило, что устройство может вырабатывать энергию на реке Детройт. Сейчас они работают над тем, чтобы в течение ближайших 18 месяцев развернуть там экспериментальный проект.

Эта работа поддерживается американским министерством энергетики, управлением НИР ВМС, национальным научным фондом, руководством порта Детройта, фондом детройской электрокомпании, мичиганской университетской инициативой по коммерциализации и фондом Линка. Технология коммерциализируется компанией Бернитаса «Vortex Hydro Energy».

Другими авторами новой разработки являются аспиранты Камалдев Раггаван (Kamaldev Raghavan), Ярон Бен-Симон (Yaron Ben-Simon) и Элизабет Гарсия (Elizabeth M.H. Garcia).

По материалам журнала «Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering»

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

С испытательным манекеном на борту, капсула астронавтов Boeing впервые взлетела и пристыковалась к Международной космической станции в пятницу, что стало огромным достижением для компании после многих лет фальстартов.

С появлением Starliner НАСА, наконец, осознало свои давние усилия по доставке на космическую станцию капсул с экипажем от конкурирующих американских компаний.У SpaceX уже есть разбег. Компания Илона Маска провела такое же испытание три года назад и с тех пор запустила на космическую станцию 18 астронавтов, а также туристов.«Сегодня знаменательная день», — сообщил по радио астронавт НАСА Боб Хайнс ...
22.05.22 14:15
0
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
2
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
1
В Германии появится первый «климатически нейтральный» стадион

В Германии появится первый «климатически нейтральный» стадион

Специалисту по стадионам Populous было поручено спроектировать новую многофункциональную арену для проведения мероприятий в Мюнхене.

Описанная фирмой как первая в Германии «климатически нейтральная» (т.е. нулевая) арена, здание будет содержать много зелени и будет получать всю необходимую энергию от тысяч солнечных панелей. MUCCC (многофункциональный концертный и конгресс-центр) будет построен недалеко от аэропорта Мюнхена, рядом с Центром технологий и инноваций. Здание достигнет высоты примерно 34 м (111 футов) и примет форму...
01.05.22 11:27
0
3
Необычный музей будущего привлекает внимание в Дубае

Необычный музей будущего привлекает внимание в Дубае

В Дубае нет недостатка в удивительных зданиях, но недавно завершенный Музей будущего наверняка привлечет внимание даже в этой архитектурно-новаторской части мира. Здание имеет общую форму большого серебристого глаза и замысловатый фасад, покрытый арабской каллиграфией.

Музей будущего (Museum of the Future) был создан Killa Design в сотрудничестве с инженерами Buro Happold по заказу Dubai Future Foundation. Здание расположено на вершине подиума, задуманного как зеленый склон холма, и состоит примерно из 100 различных засухоустойчивых местных видов деревьев и растений.Максимальная высота музея составляет 77 м (252 фута), а его фасад из нержавеющей стали ...
23.03.22 15:56
0
2
Дизайн центра нейробиологии станет аналогией между архитектурой и мозгом

Дизайн центра нейробиологии станет аналогией между архитектурой и мозгом

Известная фирма Bjarke Ingels Group (BIG) представила проект ультрасовременного центра нейробиологии в Дании.

Здание Neuro, площадью 20 000 кв. м, станет частью Орхусской университетской больницы в Дании, воплощает «гирификацию человеческого мозга» в пространственно эффективную структуру, которая создает синергию между различными дисциплинами в больнице. Посетители будут попадать в здание через приемную в большой центральный атриум, в котором будет располагаться интерактивная публичная выставка и презент...
19.03.22 09:22
0
2
Сингапурский небоскреб превратился в пышный зеленый оазис

Сингапурский небоскреб превратился в пышный зеленый оазис

Возвышающийся над Сингапуром на высоту 280 метров CapitaSpring представляет собой привлекательный новый небоскреб, разработанный известными фирмами Bjarke Ingels Group и Carlo Ratti Associati. Здание определяется алюминиевым фасадом, на котором есть несколько отверстий, открывающих большое количество пышной зелени, растущей внутри.

CapitaSpring был разработан CapitaLand - фирмой, которая также разработала удивительный «горизонтальный небоскреб» в Китае. Он состоит из 51 этажа, большую часть которого занимают офисные или жилые помещения, а на нижних этажах есть магазины и рестораны. Значительная часть площади также отдана под зелень, в том числе на так называемый «Зеленый оазис», открытый для публики, заполненный растениями, ...
27.02.22 12:28
0