Τι είναι ο στρόβιλος έλικας;

Ένας στρόβιλος έλικας ανήκει σε μια ομάδα μηχανών που μετατρέπουν την ενέργεια ροής υγρού ή αερίου σε περιστροφική κίνηση.Όπως υποδεικνύει αυτή η περιγραφή, αυτά τα μηχανήματα εμπίπτουν σε δύο βασικές κατηγορίες: στρόβιλοι προπέλας ανέμου ή νερού.Η περιστροφική δύναμη που παράγουν αυτά τα μηχανήματα χρησιμοποιείται συχνότερα για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας και, σε μικρότερο βαθμό, παρέχει μηχανική εργασία.Τα συνηθισμένα παραδείγματα μηχανικών παραλλαγών εργασίας του στροβίλου έλικας είναι ανεμόμυλοι και ορισμένοι τύποι μύλων με νερό.Λόγω της άφθονης, ανανεώσιμης και φθηνής φύσης της πηγής ισχύος του στροβίλου, είναι μια από τις πιο οικονομικά αποδοτικές και φιλικές προς το περιβάλλον μεθόδους παραγωγής ενέργειας που σχεδιάστηκε ποτέ.

Ένας στρόβιλος έλικα εφαρμόζει συμβατική θεωρία έλικας αντίστροφα για να αξιοποιήσει την λανθάνουσαΚινητική ενέργεια σε αέριο και ρευστές ροές.Οι έλικες αποτελούνται από κεντρικό άξονα με τουλάχιστον δύο αντίθετες, λεπίδες σε σχήμα αεροτομής ή πτερύγια που συνδέονται με αυτό.Αυτά γενικά γυρίζονται από μια εξωτερική πηγή ενέργειας για να παράγουν ώθηση πιέζοντας ή μετατοπίζοντας αέρα ή υγρό πάνω από τις λεπίδες.Σε έναν στρόβιλο έλικα, αυτή η αρχή αναστρέφεται.μια ροή ή αέρα ή υγρό μετατοπίζει τις λεπίδες που τους προκαλούν να γυρίσουν τον άξονα.

Οι ανεμογεννήτριες χρησιμοποιούνται εκτενώς σε ολόκληρο τον κόσμο για να αξιοποιήσουν την αιολική ενέργεια για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, να τρέχουν μύλους ή να αντλούν νερό.Οι στρόβιλοι με κατεύθυνση με κατεύθυνση με αιολική ενέργεια μπορεί να είναι οριζόντιων ή κατακόρυφων άξονα.Η πιο εύκολα αναγνωρισμένη παραλλαγή είναι ο οριζόντιος στρόβιλος άξονα που περιλαμβάνει παραδοσιακούς ανεμόμυλους και γεννήτριες ανέμου με έλικες τύπου αεροσκάφους.Εξίσου αποτελεσματικές είναι η νεότερη γενιά σχεδίων κατακόρυφου άξονα που διαθέτουν επίπεδη ή καμπύλα πτερύγια που οδηγούν έναν κατακόρυφο άξονα.Αυτά περιλαμβάνουν το καμπύλο πτερύγιο Savonius, το επίπεδη πτερύγιο GiRomill και τους διακριτικούς τύπους Darrieus "Eggbeater".

Οι παλαιότεροι οριζόντιοι στρόβιλοι απαιτούν από την κεφαλή του στροβίλου να διατηρηθεί μετατρέπεται στον άνεμο ανά πάσα στιγμή.Στην περίπτωση των μικρότερων παραδειγμάτων, ένα απλό πηδάλιο με πτερύγια καιρού μετατρέπει την κεφαλή στροβίλου περιστροφής.Μεγαλύτεροι στρόβιλοι χρησιμοποιούν ένα σύστημα αισθητήρων ανέμου και σερβοκινητήρων για να διατηρήσουν την έλικα μετατρέπονται στον άνεμο.Τα περισσότερα σχέδια στροβίλου με έλικα ανεμογεννήτριας χρησιμοποιούν ένα κιβώτιο ταχυτήτων για να οδηγούν τη γεννήτρια ή τη στροφόνευση της αντλίας με τη σωστή ταχύτητα.

Οι στρόβιλοι που βασίζονται σε νερό, συνδέονται συνήθως με μεγάλες μονάδες υδροηλεκτρικής παραγωγής, αν και υπάρχουν αρκετές μικρότερες βιομηχανικές και γεωργικές εφαρμογές.Αυτοί οι τουρμπίνες λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο όπως τα αδέλφια τους με τον άνεμο, αν και ο βασικός τους σχεδιασμός διαφέρει σημαντικά.Αυτά τα μηχανήματα είναι γενικά πολύ μεγαλύτερα και χαρακτηριστικά σχέδια λεπίδων που είναι συνήθως μικρότερα από τις παραλλαγές που κινούνται με αιολική ενέργεια.Το πιο συνηθισμένο από αυτούς τους μεγαλύτερους στροβίλους που οδηγούνται από το νερό είναι ο στρόβιλος Kaplan.Οι στρόβιλοι Kaplan είναι μονάδες χαμηλής κεφαλής, υψηλής ροής, αντίδρασης που χρησιμοποιούνται στις περισσότερες μεγάλες υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Η παραλλαγή Kaplan διαθέτει ρυθμιζόμενες λεπίδες που οδηγούν σε επίπεδα απόδοσης που συνήθως υπερβαίνουν το 90 % σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών στάθμης νερού και ροής.Ένα μεγάλο μέρος της αποτελεσματικότητας επιτυγχάνεται από μια προσεκτικά σχεδιασμένη διαδρομή ροής νερού που προκαλεί την επιβράδυνση του υγρού εξόδου.Αυτή η επιβράδυνση οδηγεί σε μεταφορά της μέγιστης ποσότητας κινητικής ενέργειας στον μηχανισμό έλικας.Οι στρόβιλοι Kaplan μπορούν να παράγουν ισχύς 100 megawatts (100.000.000 watts) ή περισσότερο.

Η στροβίλου έλικας βυθίζεται σε πηγές ενέργειας που είναι ανανεώσιμες και δωρεάν ή εξαιρετικά φθηνές σε σύγκριση με τις επιλογές ορυκτών καυσίμων.Οι προόδους στις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις συσκευές επεκτείνουν συνεχώς τα όρια της αποτελεσματικότητας και της ικανότητάς τους και μπορεί να αποδειχθούν βιώσιμες αντικατάστασης για συμβατικά καύσιμα στο εγγύς μέλλον.Η τεχνολογία του στροβίλου έλικας γίνεται επίσης όλο και πιο προσιτή, γεγονός που ενισχύει περαιτέρω το ρόλο της στη σφαίρα ενός καθαρότερου, πιο οικολογικά φιλικού σεναρίου ενεργειακής τροφοδοσίας.