تکنولوژی توربین های بادی کم صدا از ساختار بالهای جغد

   جغدها به عنوان مبارزان پنهان و بی سر و صدای طبیعت شناخنه می‌شوند. مشخص شده است که این حرکت بی سر و صدا نتیجه ساختار منحصر به فرد بال آن‌ها است، ساختاری که در هیچ پرنده دیگری یافت نمی‌شود. حال که محققان از راز جغد پرده برداشتند، می‌توانند چیزهای زیادی را طوری طراحی کنند که بی سر و صدا کار کنند، از پنکه اتاق خواب گرفته تا توربین‌های بادی عظیم!

هنگامی که یک بال یا پره یک پنکه در هوا حرکت می‌کند تلاطمی که به دنباله لبه آن ایجاد می‌شود صدا تولید می‌کند. یک تیم شامل محققانی از دانشگاه‌های کمبریج، ویرجینیا تِک، لیهای و فلوریدا آتلانتیک که روی این موضوع تحقیق می‌کردند، بال جغد را زیر میکروسکوپ بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که پرهای جغد با یک پوشش نرم، پرزدار و منحصر به فرد پوشیده شده است. این پوشش شامل یک ردیف موهای نرم و انعطاف‌پذیر و یک حاشیه متخلخل در لبه‌ها است.

  Related image

 

با کمک ساختار بال جغد می‌توان هواپیماها، فن‌ها و توربین‌های بادی بی سر و صدا ساخت. این ویژگی‌های ساختاری بال جغد باعث می‌شود هوا پس از عبور از اطراف آن دچار تلاطم نشود. در نتیجه صدای ناشی از تلاطم هوا ایجاد نمی‌شود و جغد می‌تواند به شکار خود نزدیک شود بدون آن که شکار متوجه شود.

برای شبیه سازی این ساختار در پره‌های توربین بادی، محققان در یک آزمایش آن پره‌های عظیم را با یک تور، شبیه به تور لباس عروس پوشاندند. گرچه این تکنیک برای استفاده در صنعت مناسب نیست، در این آزمایش آن‌ها موفق شدند صدای پره‌ها را تا 30 دسی بل کاهش دهند.

 در جستجو برای یک جایگزین مناسب‌تر، محققان با استفاده از تکنیک چاپ سه‌بعدی پوششی ساختند که بدون تحت تأثیر قرار دادن ویژگی آیرودینامیکی پره، توانست در آزمایش تونل باد صدا را به 10 دسی بل کاهش دهد. سپس این روش بهینه سازی شد و اکنون با استفاده از این روش آن پره‌های غول آسا می‌توانند آرام و بی سر و صدا کار کنند.

اما فراتر از کاهش آلودگی صوتی توربین‌های بادی، این پوشش باعث می‌شود توربین‌ها با راندمان و سرعت بالاتری کار کنند و توان خروجی‌شان افزایش یابد. اگر چه با توجه به سرعت هواپیما، استفاده از این پوشش در بال‌های آن کمی چالش برانگیز است اما چنانچه از این پوشش در بال‌های هواپیما استفاده شود می‌تواند باعث کاهش مصرف سوخت و افزایش آرامش و راحتی درون هواپیما شود.

اطلاعات تکميلي

اطلاعات تکمیلی انواع توربین های بادی