Μηχανικοί του ΜΙΤ βρήκαν νέα μέθοδο για να βελτιώσουν τον σχεδιασμό και τη λειτουργία αιολικών πάρκων

Τα πτερύγια των προπελών και των ανεμογεννητριών σχεδιάζονται με βάση αρχές της αεροδυναμικής που περιγράφηκαν μαθηματικά για πρώτη φορά πριν από περισσότερο από έναν αιώνα. Αυτές οι φόρμουλες, όπως έχουν διαπιστώσει μηχανικοί, δεν λειτουργούν σε όλες τις περιπτώσεις, γεγονός που τους ανάγκασε να προσθέτουν διορθωτικούς παράγοντες βασισμένους σε εμπειρικές παρατηρήσεις.

Τώρα, για πρώτη φορά, οι μηχανικοί του MIT ανέπτυξαν ένα ολοκληρωμένο, βασισμένο στη φυσική μοντέλο που αναπαριστά με ακρίβεια τη ροή του αέρα γύρω από τους έλικες, ακόμα και σε ακραίες συνθήκες, όπως όταν τα πτερύγια λειτουργούν σε υψηλές δυνάμεις και ταχύτητες ή είναι κεκλιμένα σε συγκεκριμένες γωνίες. Το νέο μοντέλο θα μπορούσε να βελτιώσει όχι μόνο το σχεδιασμό των στροφέων, αλλά και τη διάταξη και λειτουργία των αιολικών πάρκων.

Η νέα θεωρία, γνωστή ως "Ενοποιημένο Μοντέλο Ορμής," προέκυψε από θεωρητική ανάλυση και επικυρώθηκε μέσω προσομοιώσεων ροής υγρών και αερίων. Επιπλέον, το νέο μοντέλο αναθεωρεί το όριο του Betz, δείχνοντας ότι είναι δυνατόν να εξαχθεί περισσότερη ενέργεια από τον άνεμο από ό,τι προέβλεπε η αρχική φόρμουλα, κάτι που είναι χρήσιμο για τη μεγιστοποίηση της ισχύος των ανεμογεννητριών.

Αυτό το νέο μοντέλο μπορεί να εφαρμοστεί άμεσα και σε άλλες περιπτώσεις, όπως σε προπέλες αεροσκαφών ή πλοίων, καθώς και σε υδροηλεκτρικές τουρμπίνες. Το μοντέλο είναι διαθέσιμο ως σύνολο μαθηματικών φορμουλών που μπορούν να ενσωματωθούν σε λογισμικό ή ως πακέτο λογισμικού ανοιχτού κώδικα στο GitHub.