In order to improve energy capture

In order to improve energy capture and reduce the cost of wind
energy, wind turbines have grown dramatically over time. Longer
blades are being developed to enable large, multi-MW wind turbines
capture more energy. The rated power of wind turbines has
grown almost linearly for the past 30 years [1,2]. At the time of
writing, a 73.5-m blade had been manufactured for a 6-MW
offshore wind turbine [3,4]. Blades are expected to grow even
larger in the future; current investigations include the development
of a 20-MW turbine [2] and the design of a 100-m blade [5].
However, the development of large blades at this scale is challenging.
For a simple geometric upscaling of a blade and assuming a
constant tip speed ratio, the bending stresses due to aerodynamic
forces are independent of blade length, and the bending stresses
due to gravitational forces increase linearly as blades get longer [5].
These bending loads are highest in the inboard region, near the root
of the blade. Hence, the inboard region needs an efficient structure
that can support the bending loads, provide favorable aerodynamic
performance, but also limit overall blade mass (and cost). The blade
cannot be too heavy, because excess blade mass increases inertial
fatigue loads, which decrease the blade lifetime. Heavier blades
also tend to cost more to manufacture and transport, which limits
the economic benefits of large wind turbines. This paper investigates
a new biplane structural design of the inboard region for
large wind turbine blades.
Recent research suggests that improving performance in the
inboard region of the blade may improve the overall blade performance.
Conventionally, the inboard region used thick airfoils to
support large flapwise bending loads [6e8]. While the aerodynamic
performance of thick airfoils is generally poor, this is the
standard compromise between structures and aerodynamics in
blade design. The inboard region is primarily designed for structures:
thick cross-sections (with a large second moment of area in
the flapwise direction) support the large flapwise bending loads.
(The inboard region design is also influenced by manufacturing
constraints related to the root attachment, as well as transportation
requirements that limit the maximum allowable dimensions.)

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การปรับปรุงการจับพลังงาน และลดต้นทุนของลมพลังงาน กังหันลมได้เติบโตขึ้นช่วงเวลา อีกต่อไปใบมีดจะได้รับการพัฒนาให้มีขนาดใหญ่ กังหันลมหลาย MWจับพลังงานมากขึ้น พลังงานได้รับคะแนนของกังหันลมได้โตเกือบเชิงเส้นสำหรับผ่านมา 30 ปี [1, 2] ในขณะเขียน 73.5 เมตรใบมีดได้ถูกผลิตขึ้นสำหรับ 6-MWกังหันลมต่างประเทศ [3, 4] ใบมีดคาดว่าจะเติบโตได้ขนาดใหญ่ในอนาคต ปัจจุบันสืบสวนรวมถึงการพัฒนากังหัน 20 MW [2] และการออกแบบใบมีด 100-m [5]อย่างไรก็ตาม การพัฒนาใบมีดขนาดใหญ่ในระดับนี้เป็นความท้าทายการง่าย ๆ ทางเรขาคณิต upscaling ของใบมีด และสมมติว่าเป็นอัตราความเร็วคงแนะนำ เครียดดัดเนื่องจากอากาศพลศาสตร์กองกำลังอิสระของความยาวใบมีด และความเครียดการดัดเนื่องจากความโน้มถ่วงกองเพิ่มเชิงเส้นเป็นใบมีดได้อีกต่อไป [5]นี่ดัดโหลดคือสูงสุดในภูมิภาค inboard ใกล้รากของใบมีด ดังนั้น ภูมิภาค inboard ต้องเป็นโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพที่สามารถรองรับโหลดดัด ให้ดีอากาศพลศาสตร์ประสิทธิภาพการทำงาน แต่ยัง จำกัดโดยรวมมวล (และต้นทุน) ใบมีดไม่หนักเกินไป เพราะส่วนเกิน inertial เพิ่มมวลใบมีดโหลดล้า การลดอายุการใช้งานของใบมีด ใบมีดที่หนักนอกจากนี้ยัง มีแนวโน้มต้นทุนเพิ่มมากขึ้นการผลิต และการขน ส่ง การจำกัดการผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของกังหันลมขนาดใหญ่ ตรวจสอบเอกสารนี้ออกแบบใหม่ biplane โครงสร้างภาค inboard สำหรับใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่การวิจัยล่าสุดแนะนำให้ปรับปรุงประสิทธิภาพของการภูมิภาค inboard ของใบมีดอาจปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของใบมีดดี ภูมิภาค inboard ใช้ airfoils หนาไปสนับสนุนขนาดใหญ่ flapwise ดัดโหลด [6e8] ในขณะที่อากาศพลศาสตร์ของ airfoils หนามีประสิทธิภาพโดยทั่วไป นี้คือการมาตรฐานประนีประนอมระหว่าง aerodynamics ในโครงสร้างการออกแบบใบมีด ภูมิภาค inboard ถูกออกแบบมาสำหรับโครงสร้าง:cross-sections หนา (มีช่วงที่สองขนาดใหญ่ของพื้นที่ในทิศทางการ flapwise) สนับสนุนขนาดใหญ่ flapwise ดัดโหลด(แบบภูมิภาค inboard ได้ยังรับอิทธิพลจากผลิตข้อจำกัดที่เกี่ยวข้องกับการแนบราก ตลอดจนขนส่งข้อกำหนดที่จำกัดขนาดที่ใช้สูงสุด)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เพื่อที่จะปรับปรุงการจับภาพการใช้พลังงานและลดค่าใช้จ่ายของลม
พลังงานกังหันลมมีการเติบโตอย่างมากในช่วงเวลา อีกต่อไป
ใบมีดมีการพัฒนาเพื่อการใช้งานที่มีขนาดใหญ่หลายเมกะวัตต์กังหันลม
จับพลังงานมากขึ้น อำนาจจัดอันดับของกังหันลมได้
เติบโตขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงสำหรับที่ผ่านมา 30 ปี [1,2] ในช่วงเวลาของ
การเขียนใบมีด 73.5 เมตรได้รับการผลิตขึ้นสำหรับ 6 เมกะวัตต์
กังหันลมนอกชายฝั่ง [3,4] ใบมีดที่คาดว่าจะเติบโตได้
ขนาดใหญ่ในอนาคต ปัจจุบันการตรวจสอบรวมถึงการพัฒนา
ของกังหัน 20 เมกะวัตต์ [2] และการออกแบบใบมีด 100 ม. ​​[5].
อย่างไรก็ตามการพัฒนาของใบมีดขนาดใหญ่ขนาดนี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย.
สำหรับการลดอัตราการสุ่มเรขาคณิตที่เรียบง่ายของใบมีดและสมมติว่า
อัตราส่วนความเร็วปลายคงเน้นการดัดเนื่องจากอากาศพลศาสตร์
กองกำลังมีความเป็นอิสระความยาวของใบมีดและแรงดัด
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเป็นใบมีดได้รับอีกต่อไป [5].
โหลดดัดเหล่านี้เป็นที่สูงที่สุดในภูมิภาคบอร์ดใกล้ราก
ของใบมีด ดังนั้นภูมิภาคบอร์ดต้องการโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพ
ที่สามารถรองรับโหลดดัดให้ดีอากาศพลศาสตร์
ประสิทธิภาพ แต่ยัง จำกัด ใบมวลรวม (และค่าใช้จ่าย) ใบมีด
ไม่สามารถจะหนักเกินไปเพราะมวลใบส่วนเกินเพิ่มเฉื่อย
โหลดความเมื่อยล้าที่ลดอายุการใช้ใบมีด ใบมีดที่หนักกว่า
นี้ยังมีแนวโน้มที่จะเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้นในการผลิตและการขนส่งที่ จำกัด
ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจของกังหันลมขนาดใหญ่ บทความนี้สำรวจ
ออกแบบโครงสร้างใหม่เครื่องบินของภูมิภาคบอร์ดสำหรับ
ใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่.
การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานใน
ภูมิภาคบอร์ดของใบมีดอาจปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของใบมีด.
อัตภาพภูมิภาคบอร์ดใช้ airfoils หนาเพื่อ
สนับสนุน flapwise ขนาดใหญ่ โหลดดัด [6e8] ในขณะที่อากาศพลศาสตร์
ประสิทธิภาพการทำงานของ airfoils หนาไม่ดีโดยทั่วไปนี้เป็น
มาตรฐานการประนีประนอมระหว่างโครงสร้างและอากาศพลศาสตร์ใน
การออกแบบใบมีด ภูมิภาคบอร์ดถูกออกแบบมาสำหรับโครงสร้าง:
หนาข้ามส่วน (กับรองจ่าฝูงใหญ่ของพื้นที่ใน
ทิศทาง flapwise) สนับสนุน flapwise ขนาดใหญ่โหลดดัด.
(การออกแบบภูมิภาคบอร์ดยังได้รับอิทธิพลโดยการผลิต
จำกัด ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งที่แนบมาราก เช่นเดียวกับการขนส่ง
ความต้องการที่ จำกัด ขนาดสูงสุดที่อนุญาต.)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เพื่อปรับปรุงการใช้พลังงานและลดต้นทุนของจับลม
พลังงานกังหันลมได้เติบโตขึ้นอย่างมากในช่วงเวลา ใบมีดยาว
ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้ขนาดใหญ่หลาย MW กังหันลม
จับพลังงานมากขึ้น การจัดอันดับพลังงานจากกังหันลมได้
โตเกือบเป็นเส้นตรงสำหรับ 30 ปีที่ผ่านมา [ 1 , 2 ] เวลา
เขียนใบ 73.5-m ได้ถูกผลิตขึ้นสำหรับ 6-mw
กังหัน ลมนอกชายฝั่ง [ 3 , 4 ] ใบมีดที่คาดว่าจะเติบโตได้แม้
ขนาดใหญ่ในอนาคต ในปัจจุบันการสืบสวนรวมถึงการพัฒนา
ของ 20-mw กังหัน [ 2 ] และการออกแบบใบมีด 100-m [ 5 ] .
ส่วนของใบมีดขนาดใหญ่ขนาดนี้เป็นสิ่งที่ท้าทาย .
สำหรับง่าย upscaling เรขาคณิตของใบพัดและทะลึ่ง
คงที่ เคล็ดลับความเร็วอัตราส่วน , ความเค้นดัดสลวย
เนื่องจากบังคับเป็นอิสระของความยาวของใบมีดและความเค้นดัด
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงแรงเพิ่มน้ำหนักเป็นใบมีดได้ยาว [ 5 ] .
เหล่านี้ดัดโหลดสูงสุดในภูมิภาคของใกล้ราก
ของใบมีด ดังนั้น พื้นที่ของความต้องการ เป็นโครงสร้างที่สามารถรองรับประสิทธิภาพ
ดัดโหลด ให้ประสิทธิภาพอากาศพลศาสตร์
ที่ดี แต่ยังกำหนดมวลใบมีดโดยรวม ( และค่าใช้จ่าย )ใบมีด
ไม่หนักเกินไป เพราะความเหนื่อยล้าเพิ่มมวลส่วนเกินใบมีดโหลดเฉื่อย
ซึ่งลดใบ อายุการใช้งาน หนักใบ
ยังมักจะค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการผลิตและขนส่ง ซึ่งข้อจำกัด
ประโยชน์ทางเศรษฐกิจของกังหันลมขนาดใหญ่ งานวิจัยนี้ศึกษา
ใหม่เครื่องบินการออกแบบโครงสร้างของภูมิภาคของใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่สำหรับ

.การวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่า การปรับปรุงประสิทธิภาพในภูมิภาคของ
ของใบมีดใบมีดจะปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวม
แต่เดิมใช้พื้นที่ของปีกเครื่องบินหนา

สนับสนุนขนาดใหญ่ flapwise ดัดโหลด [ 6e8 ] ในขณะที่ประสิทธิภาพอากาศพลศาสตร์
ของปีกเครื่องบินหนาโดยทั่วไปไม่ดี นี้คือการประนีประนอมระหว่างโครงสร้างและมาตรฐาน

อากาศพลศาสตร์ในการออกแบบใบมีดภูมิภาคของถูกออกแบบมาสำหรับโครงสร้าง :
และหนา ( กับช่วงเวลาที่สองขนาดใหญ่ของพื้นที่
flapwise ทิศทาง ) สนับสนุนขนาดใหญ่ flapwise ดัดโหลด .
( การออกแบบเขตของยังได้รับอิทธิพลจากการผลิต
ข้อจำกัดที่เกี่ยวข้องกับรากแนบเช่นเดียวกับการขนส่ง
ความต้องการที่ จำกัด ขนาดสูงสุด อนุญาต )