Los ingenieros del Southwest Research Institute están desarrollando una turbina de gas radial enfriada para un pequeño generador que proporciona miles de horas de electricidad a un vehículo aéreo no tripulado UAV, una mejora significativa para las turbinas de UAV actuales que solo funcionan unos cientos de horas antes de usarfuera.
Las turbinas son dispositivos mecánicos rotativos que, cuando se combinan con un generador, producen energía eléctrica.
"Esta turbina es parte de un generador que es similar a lo que una persona promedio podría usar para generar electricidad en su hogar cuando se corta la electricidad", dijo David Ransom de la División de Ingeniería Mecánica de SwRI. "La versión que estamos creando es máscompacto y eficiente, adaptado a las necesidades de un avión pequeño no tripulado "
El problema con los modelos actuales de turbinas pequeñas es que durante el proceso de combustión del generador, la turbina se baña constantemente en gas a alta temperatura que finalmente la daña o destruye.
"Cuanto más se calienta la turbina, mejor es su rendimiento", dijo Ransom. "Pero estas turbinas más pequeñas no pueden sobrevivir a la temperatura, por lo que hemos diseñado una que tiene pequeños conductos de flujo de aire que enfrían la turbina sin sacrificar el poder desu rendimiento. Normalmente, con turbinas pequeñas, debe elegir entre rendimiento o fiabilidad, pero estamos haciendo posible tener ambas ".
SwRI ha trabajado con pasajes internos de turbinas de alta temperatura en una versión grande utilizada en plantas de energía y aviones de pasajeros. Para crear el diseño pequeño e intrincado con pasajes de aire internos, los ingenieros están utilizando una nueva máquina de fusión láser selectiva SLM, que construyepiezas metálicas capa por capa. La nueva máquina SLM, que llegó a SwRI en diciembre de 2017, se distingue de otras impresoras 3D en que está diseñada para fabricar piezas metálicas en capas y altamente detalladas en lugar de plásticas.
Para aprovechar la capacidad de la nueva máquina SLM, el Comité Asesor de Investigación de SwRI lanzó el programa Kickoff Emphasizing Research Synergies MAKERS de Metals Additive Kickoff, un esfuerzo interno de investigación y desarrollo. MAKERS está diseñado para fomentar la colaboración entre los investigadores de SwRI en proyectos que utilizanla nueva y revolucionaria tecnología. La nueva turbina es uno de los primeros productos que resultan del programa MAKERS. MAKERS y otros programas de investigación internos invierten en tecnologías innovadoras que finalmente benefician a los programas patrocinados por los clientes.
"Los generadores que nos proporcionan energía a nosotros y a los aviones grandes ya tienen turbinas enfriadas, mientras que un generador de este tamaño para una embarcación pequeña no", dijo Ransom. "Es un desafío de ingeniería emocionante, y tener la capacidad de imprimir piezas conla máquina SLM es una verdadera ventaja "
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación del Sudoeste . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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