
Μια νεαρή φοιτήτρια αναμόρφωσε ένα μαθηματικό πρόβλημα ηλικίας 100 ετών και ξεκλείδωσε μια απλή λύση για τη βελτιστοποίηση των συνθηκών ροής των ανεμογεννητριών και την ενίσχυση της απόδοσης ισχύος.
Η Divya Tyagi, μεταπτυχιακή φοιτήτρια αεροδιαστημικής μηχανικής στο Penn State της Πενσυλβάνια, δημιούργησε μια τροποποίηση στη λύση του βέλτιστου δίσκου ρότορα του Βρετανού αεροδυναμιστή Hermann Glauert, αφού ο καθηγητής-σύμβουλός της, Sven Schmitz, PhD, την ενθάρρυνε να ασχοληθεί.
Η πρώτη φοιτήτρια που καταπιάστηκε με την πρόκληση
«Όταν σκέφτηκα το πρόβλημα του Glauert, σκέφτηκα ότι έλειπαν βήματα και ότι ήταν πολύ περίπλοκο», αποκαλύπτει ο Schmitz, καθηγητής της Boeing/A.D. Welliver στο Τμήμα Αεροδιαστημικής Μηχανικής και συν-συγγραφέας της μελέτης, προσθέτοντας ότι ήταν σίγουρος ότι υπήρχε καλύτερη προσέγγιση.
«Τότε ήταν που εμφανίστηκε η Divya», συνεχίζει.
«Ήταν η τέταρτη φοιτήτρια που προκάλεσα να το εξετάσει και ήταν η μόνη που το ανέλαβε. Η δουλειά της είναι πραγματικά εντυπωσιακή».
Η φοιτήτρια ανέλαβε την πρόκληση και αφιέρωσε πολλές ώρες στο πρόβλημα, πριν τελικά αναπτύξει μια λύση.
Τι ήταν αυτό που μελέτησε
Ο Schmitz τονίζει ότι η αρχική εργασία του Glauert επικεντρώθηκε μόνο στον μέγιστο επιτεύξιμο συντελεστή ισχύος, ο οποίος μετρά πόσο αποτελεσματικά μια ανεμογεννήτρια μετατρέπει τον άνεμο σε ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, ο Glauert παρέλειψε να λάβει υπόψη του τους συντελεστές συνολικής δύναμης και ροπής στο ρότορα -την περιστρεφόμενη μονάδα με τα προσαρτημένα πτερύγια- ή τον τρόπο με τον οποίο τα πτερύγια λυγίζουν υπό την πίεση του ανέμου.
«Αν έχετε τα χέρια σας απλωμένα και κάποιος πιέζει την παλάμη σας, πρέπει να αντισταθείτε σε αυτή την κίνηση», εξηγεί ο Schmitz. «Αυτό το ονομάζουμε δύναμη ώθησης από τον άνεμο και ροπή κάμψης της ρίζας, και οι ανεμογεννήτριες πρέπει να αντέχουν και σε αυτό».
Η νεαρή φοιτήτρια