Efficient energy extraction from re

Efficient energy extraction from renewable hydrodynamic resources requires optimization of the boundary interactions between the turbine and the dynamic underwater environment. Here, flexible dynamic foils and blade oscillating mechanisms were incorporated into a novel turbine technology, based on relevant effects of such features in nature and technological applications. The biomechanics of aquatic creature locomotion has long attracted the attention of scientists and engineers as potential models for flexible hydrofoils. Aquatic animals are flexible and are able to produce hydrodynamic thrust by active control of their body and fin configurations. Man-made flexible hydrofoils have been
designed to mimic the aquatic movements of eels [1], rays and skates [2]. Flexible fish fins deform during locomotion to efficiently distribute the hydrodynamic loading, providing smooth transitions between strokes [3]. Typical cetacean flippers have a similar rounded leading edge, sharp trailing edge, and lift/drag hydrodynamic properties as modern air/hydrofoils [4].Structural flexibility can be beneficial in the generation of lift and propulsive forces, often increasing propulsion efficiency and energy exchange compared to steady fluid dynamic aero- and hydrofoils. Numerical models of fish fins demonstrate that flexible blades with three-dimensional anisotropic deformability enhance propulsion efficiency compared to rigid blades [5], and flexible biorobotic fins have been developed [6]. Flapping foils based on wing and fin models have unsteady foil oscillations [7,8]. Propulsion efficiency increased in a semi-flexible flapping foil compared to a rigid foil [9], and was also increased in oscillating/moving rigid foils [10,11], straight flexible foils [12e14], and twisted flexible foils [15]. Flexible foils can have up to 36% more efficiency than conventional rigid profile propellers over certain parametric ranges [16]. The use of flexible material in ‘morphing blade’ concepts can increase wind and hydrodynamic turbine efficiency, and reduce turbine fatigue and operational costs compared to fixed blade turbines that require more complex pitching and start-up mechanisms[17e22]. The hydro-turbine described herein incorporated flexible foils that enhanced a double acting cambered blade, generating relatively high lift/drag ratios (typically a lift/drag ratioof 10 or 1 at 8_ or 40_ angle of attack, respectively), but had a relatively small influence on thrust and propulsion. Addition of passive spring elements enabled the blade to flex during rotation which had a strong influence on thrust, propulsion and revolutions

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สกัดมีประสิทธิภาพพลังงานจากทรัพยากรทดแทน hydrodynamic ต้องเพิ่มประสิทธิภาพของการโต้ตอบที่ขอบระหว่างกังหันลมและสภาพแวดล้อมใต้น้ำแบบไดนามิก ที่นี่ ฟอยล์แบบยืดหยุ่นและใบขากลไกถูกรวมอยู่ในเทคโนโลยีกังหันนวนิยาย ตามผลกระทบที่เกี่ยวข้องเช่นคุณลักษณะในธรรมชาติและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี ชีวกลศาสตร์ของ locomotion สัตว์น้ำได้จึงดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเป็นรูปแบบที่มีศักยภาพสำหรับ hydrofoils ยืดหยุ่น สัตว์น้ำจะมีความยืดหยุ่น และสามารถผลิต hydrodynamic กระตุก โดยควบคุมการทำงานของโครงร่างกายและหูของพวกเขา Hydrofoils จำลองแบบยืดหยุ่นได้ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหวน้ำปลาไหล [1], รังสี และสเกต [2] ครีบปลายืดหยุ่นเบี้ยวระหว่าง locomotion ประสิทธิภาพกระจายโหลด hydrodynamic ให้ช่วงการเปลี่ยนภาพที่ราบรื่นระหว่างจังหวะ [3] ตีนกบ cetacean โดยทั่วไปมีความคล้ายกันมนชั้น trailing ขอบมีความคม และยก/ลาก hydrodynamic คุณสมบัติเป็นอากาศทันสมัย hydrofoils [4] ความยืดหยุ่นของโครงสร้างสามารถเป็นประโยชน์ในการสร้างการยกและกอง propulsive มักจะเพิ่มการขับเคลื่อนอย่างมีประสิทธิภาพและพลังงานแลกเปลี่ยนเมื่อเทียบกับ aero fluid steady ไดนามิก-hydrofoils และได้ รูปแบบตัวเลขปลาครีบแสดงให้เห็นว่า ใบมีดที่มีความยืดหยุ่นกับ deformability anisotropic สามมิติเพิ่มแรงขับเปรียบเทียบกับใบมีดแข็ง [5], และครีบ biorobotic ยืดหยุ่นได้พัฒนา [6] ฟอยล์ flapping ตามปีกและหูมีฟอยล์ unsteady แกว่ง [7,8] การขับเคลื่อนเพิ่มขึ้นในฟอยล์ flapping กึ่งยืดหยุ่นเมื่อเทียบกับฟอยล์แข็ง [9], และยังเพิ่มขึ้นในขา/ย้ายแข็งฟอยล์ [10,11], ฟอยล์ตรงยืดหยุ่น [12e14], และฟอยล์ยืดหยุ่นบิด [15] ฟอยล์ที่มีความยืดหยุ่นสามารถได้ค่าประสิทธิภาพ 36% มากกว่าค่างวดปกติ propellers ผ่านช่วงบางพาราเมตริก [16] การใช้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นในแนวคิด 'มอร์ฟฟิงใบมีด' สามารถเพิ่มลมและกังหัน hydrodynamic ประสิทธิภาพ และลดความเมื่อยล้าของกังหันและต้นทุนในการดำเนินงานเปรียบเทียบกับกังหันใบถาวรที่จำเป็นต้องซับซ้อนขว้างและเริ่มกลไก [17e22] กังหันน้ำที่กล่าวถึงนี้รวมฟอยล์ความยืดหยุ่นที่เพิ่มทำหน้าที่คู่ณมราชใบมีด สร้างอัตรายกลากค่อนข้างสูง (โดยทั่วไปการยก/ลาก ratioof 10 หรือ 1 8_ หรือ 40_ มุมของการโจมตี ตามลำดับ), แต่มีอิทธิพลเล็กกระตุกและขับเคลื่อน แห่งฤดูใบไม้ผลิแฝงองค์เปิดให้ทำงานแบบยืดหยุ่นระหว่างการหมุนซึ่งมีอิทธิพลในการกระตุก การขับเคลื่อน และการปฏิวัติ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สกัดพลังงานที่มีประสิทธิภาพจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนอุทกพลศาสตร์ต้องเพิ่มประสิทธิภาพของการสื่อสารเขตแดนระหว่างกังหันและสภาพแวดล้อมใต้น้ำแบบไดนามิก นี่ฟอยล์แบบไดนามิกที่มีความยืดหยุ่นและกลไกการสั่นใบถูกรวมเข้าไปในเทคโนโลยีกังหันใหม่ขึ้นอยู่กับผลกระทบที่เกี่ยวข้องของคุณสมบัติดังกล่าวในธรรมชาติและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี ชีวกลศาสตร์การเคลื่อนที่ของสัตว์น้ำได้ดึงดูดความสนใจของนานนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเป็นแบบจำลองที่มีศักยภาพสำหรับ hydrofoils ที่มีความยืดหยุ่น สัตว์น้ำที่มีความยืดหยุ่นและมีความสามารถในการผลิตแรงผลักดันอุทกพลศาสตร์โดยการควบคุมที่ใช้งานของร่างกายของพวกเขาและการกำหนดค่าครีบ ที่มนุษย์สร้างขึ้นมีความยืดหยุ่น hydrofoils ได้รับการ
ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหวของปลาไหลน้ำ [1] รังสีและรองเท้าสเก็ต [2] ครีบปลาที่มีความยืดหยุ่นทำให้เสียโฉมในช่วงการเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพการกระจายโหลดอุทกพลศาสตร์ให้เปลี่ยนราบรื่นระหว่างจังหวะ [3] โดยทั่วไปมีครีบปลาวาฬคล้ายขอบชั้นนำที่โค้งมนขอบท้ายที่คมชัดและยก / ลากอุทกพลศาสตร์เป็นคุณสมบัติที่ทันสมัยอากาศ / hydrofoils [4] ความยืดหยุ่น .Structural สามารถเป็นประโยชน์ในการผลิตของลิฟท์และกองกำลังขีปนาวุธมักจะมีประสิทธิภาพเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นและการแลกเปลี่ยนพลังงาน เมื่อเทียบกับ aero- มั่นคงของเหลวแบบไดนามิกและ hydrofoils แบบจำลองเชิงตัวเลขของครีบปลาแสดงให้เห็นว่าใบมีดมีความยืดหยุ่นกับสามมิติเปลี่ยนแปลงรูปร่าง anisotropic เพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์เมื่อเทียบกับใบมีดแข็ง [5] และครีบ biorobotic มีความยืดหยุ่นได้รับการพัฒนา [6] กระพือฟอยล์อยู่บนพื้นฐานของปีกและรูปแบบครีบฟอยล์ได้แนบแน่นมั่นคง [7,8] ประสิทธิภาพการขับเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นในฟอยล์กระพือกึ่งยืดหยุ่นเมื่อเทียบกับฟอยล์แข็ง [9] และได้รับการเพิ่มขึ้นในการสั่น / ย้ายฟอยล์แข็ง [10,11] ฟอยล์ที่มีความยืดหยุ่นตรง [12e14] และฟอยล์ที่มีความยืดหยุ่นบิด [15] ฟอยล์ที่มีความยืดหยุ่นสามารถมีได้ถึง 36% มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิมรายละเอียดใบพัดแข็งมากกว่าช่วงตัวแปรบางอย่าง [16] การใช้วัสดุที่มีความยืดหยุ่นใน 'morphing ใบ' แนวคิดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ลมและกังหันอุทกพลศาสตร์และลดความเมื่อยล้ากังหันและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานเมื่อเทียบกับกังหันใบมีดคงที่ที่จำเป็นต้องมีการขว้างที่ซับซ้อนมากขึ้นและกลไกการเริ่มต้นขึ้น [17e22] น้ำกังหันอธิบายนำมารวมไว้ฟอยล์มีความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นแสดงสองใบมีดหลังเต่าสร้างลิฟท์ที่ค่อนข้างสูง / อัตราส่วนลาก (ปกติยก / ลาก ratioof 10 หรือ 1 ใน 8_ หรือ 40_ มุมของการโจมตีตามลำดับ) แต่มีขนาดค่อนข้างเล็ก มีอิทธิพลต่อแรงผลักดันและขับเคลื่อน นอกเหนือจากองค์ประกอบเรื่อย ๆ ฤดูใบไม้ผลิที่เปิดใช้งานใบมีดที่จะดิ้นระหว่างการหมุนที่มีอิทธิพลต่อแรงผลักดันขับเคลื่อนและการปฏิวัติ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การสกัดพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนมีดัชนีการเพิ่มประสิทธิภาพของเขตแดนระหว่างกังหันและสภาพแวดล้อมใต้น้ำแบบไดนามิก ที่นี่ , ฟอยล์แบบไดนามิกที่มีความยืดหยุ่นและใบมีดสั่นกลไกถูกรวมเข้าไปในเทคโนโลยีแบบใหม่บนพื้นฐานของผลกระทบที่เกี่ยวข้อง เช่น คุณสมบัติในธรรมชาติและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีด้านชีวกลศาสตร์ของการเคลื่อนไหวสิ่งมีชีวิตทางน้ำ ได้ดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเป็นรุ่นที่มีศักยภาพสำหรับ hydrofoils ยืดหยุ่น สัตว์น้ำที่มีความยืดหยุ่น และสามารถสร้างดัชนีโดยการควบคุมการใช้งานของร่างกายกระตุกและการกำหนดค่าครีบ ชาย hydrofoils ยืดหยุ่นได้รับการออกแบบเพื่อเลียนแบบการเคลื่อนไหว
สัตว์น้ำของปลาไหล [ 1 ] , รังสี และรองเท้าสเก็ต [ 2 ]ครีบปลามีความยืดหยุ่นในการเคลื่อนไหวให้มีประสิทธิภาพการกระจายโหลดดัชนีให้เปลี่ยนราบรื่นระหว่างจังหวะ [ 3 ] ครีบปลาวาฬทั่วไปมีคล้ายกันปัดนำคมตามขอบ และยก / ลากคุณสมบัติ hydrodynamic ทันสมัย แอร์ / hydrofoils [ 4 ] . ความยืดหยุ่นของโครงสร้างสามารถเป็นประโยชน์ในการสร้างลิฟท์และขับดันบังคับมักจะเพิ่มประสิทธิภาพการขับเคลื่อน และพลังงานแลกเปลี่ยนเทียบกับมั่นคงกลศาสตร์ของไหล Aero - hydrofoils . รูปแบบตัวเลขของครีบปลา แสดงให้เห็นว่า ใบมีดมีความยืดหยุ่นกับความสามารถในการปรับรูปสามมิติเพิ่มประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับทิศทางการขับเคลื่อนแข็งใบมีด [ 5 ] และมีความยืดหยุ่น biorobotic ครีบได้รับการพัฒนา [ 6 ]กระพือเปลว ขึ้นอยู่กับรุ่นและแบบไม่ฟอยล์ปีกครีบมีการสั่น [ 7 , 8 ) เพิ่มประสิทธิภาพการขับเคลื่อนในแบบกึ่งยืดหยุ่นกระพือเปลวเมื่อเทียบกับฟอยล์แข็ง [ 9 ] และยังเพิ่มในสั่น / ย้ายแข็งฟอยล์ [ 10,11 ] ตรงยืดหยุ่นฟอยล์ [ 12e14 ] และ foils ยืดหยุ่น [ 15 ] บิดเบือนฟอยล์ที่สามารถยืดหยุ่นได้ถึง 36 % มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม แข็งกว่า บางช่วงของพารามิเตอร์รายละเอียดใบพัด [ 16 ] การใช้วัสดุที่ยืดหยุ่นในการ morphing แนวคิดใบมีด ' สามารถเพิ่มประสิทธิภาพกังหันลมและดัชนีความเมื่อยล้าและลดต้นทุนการซ่อมกังหันและเมื่อเทียบกับใบพัดกังหันที่ต้องตอบคำถามที่ซับซ้อนมากขึ้นและเริ่มกลไก [ 17e22 ]กังหันพลังน้ำที่อธิบายไว้ในเอกสารฉบับนี้รวมมีความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ฟอยล์ทำหลังเต่าใบมีด , สร้างอัตราส่วนยก / ลากค่อนข้างสูง ( โดยปกติยก / ลากอัตราส่วน 10 หรือ 1 ใน 8_ หรือ 40_ มุมของการโจมตี ตามลำดับ ) แต่ไม่มีอิทธิพลค่อนข้างเล็กในแรงผลักดันและการขับเคลื่อนนอกเหนือจากองค์ประกอบฤดูใบไม้ผลิเรื่อยๆใช้มีดโค้งในระหว่างการหมุนซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากในการขับเคลื่อนและการปฏิวัติ
กระตุก