A medida que continúa el desarrollo económico de China, la demanda de energía está aumentando con él. Satisfacer esta demanda de energía a través de combustibles fósiles se está volviendo cada vez más indeseable, porque presenta riesgos ambientales y climáticos.
Una solución es adoptar fuentes de energía renovables, como la energía eólica, y ha experimentado un rápido crecimiento en China durante la última década. Pero se están construyendo muchos parques eólicos en regiones de alta actividad sísmica.
adentro Revista de energías renovables y sostenibles , por AIP Publishing, investigadores de la Universidad de Changzhou y la Universidad de Tecnología de Beijing presentan su trabajo explorando los comportamientos dinámicos de las turbinas eólicas sujetas a cargas combinadas de viento y terremoto.
El grupo descubrió que los cambios en el viento aumentan y disminuyen la amplitud de respuesta de la turbina eólica ante terremotos débiles y fuertes, respectivamente.
"El ángulo de entrada de los terremotos influye en la respuesta sísmica de las turbinas eólicas, debido a la asimetría de la amortiguación aerodinámica y la rigidez de la pala", dijo Xiuli Du, coautor de la Universidad de Tecnología de Beijing.inducir la vibración de los aerogeneradores, especialmente las palas, lo que modifica la carga aerodinámica que actúa sobre las palas ".
Las turbinas eólicas modernas a gran escala utilizan tecnología de control de paso y velocidad variable, lo que significa que su comportamiento dinámico se ve afectado por el controlador.
"En consecuencia, la respuesta dinámica de las turbinas eólicas bajo la excitación del viento-terremoto muestra el efecto de acoplamiento de la aeroservoelasticidad, las interacciones entre las fuerzas inerciales, elásticas y aerodinámicas que ocurren cuando un cuerpo elástico se somete a un flujo de fluido", dijoDu. "El viento y el movimiento del suelo también son campos vectoriales aleatorios, con complejas incertidumbres espaciales y en el dominio del tiempo cuando se combinan".
Sorprendentemente, los investigadores encontraron que el viento ejerce simultáneamente un efecto dinámico de carga y amortiguación sobre la respuesta sísmica de las turbinas eólicas. Por lo tanto, advierten que considerar solo uno de estos dos efectos podría llevar a conclusiones inexactas o incluso erróneas.
"Nuestro trabajo puede guiar la determinación de combinaciones de viento y terremoto para el diseño sísmico de turbinas eólicas y ayudar directamente a diseñar estructuras de turbinas eólicas", dijo Du.
Las torres de soporte de turbinas eólicas ubicadas dentro de áreas sísmicamente activas de China no suelen incluir soportes redundantes, por lo que si uno falla, puede resultar en un colapso de las turbinas.
"Al convertir la energía eólica en electricidad, las turbinas eólicas están en estado operativo durante la mayor parte de su vida útil, lo que hace que sea importante estudiar el comportamiento dinámico de las turbinas eólicas bajo cargas de viento-terremoto", dijo Du.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Los científicos espaciales revelan el secreto detrás de la 'crisis energética' de Júpiter
Hubble encuentra evidencia de vapor de agua en la luna de Júpiter, Ganímedes
Hacia los sistemas de interfaz cerebro-computadora de próxima generación
Los ingenieros descubren los secretos de las aletas de pescado
Tamaño del agujero negro revelado por su patrón de alimentación