Безлопастные ветряки для Арктики и пустынь: в МГУ нашли способ повысить эффективность ветроэнергетики

Исследователи из НИИ механики Московского государственного университета выявили ключевые параметры автоколебаний цилиндра, закрепленного на упругой опоре в воздушном потоке. Эти данные могут стать основой для создания новых, более простых и надежных систем энергогенерации, особенно в труднодоступных регионах, а также для повышения устойчивости инженерных сооружений к ветровым нагрузкам.

Безлопастные ветряки для Арктики и пустынь: в МГУ нашли способ повысить эффективность ветроэнергетики

В ходе экспериментов ученые детально изучили, как форма торцов цилиндра влияет на характер его колебаний и структуру образующихся за ним вихрей. Для этого использовались четыре типа концевых насадок: свободный торец, полусфера, а также присоединенные и отсоединенные аэродинамические шайбы. Было установлено, что геометрия торцов существенно меняет распределение фазы схода вихрей по длине цилиндра и влияет на развитие как поперечных, так и крутильных колебаний.

Особенно интересным оказался эффект при крутильных колебаниях: присоединение аэродинамических шайб приводило к сглаживанию распределения фазы и формированию квазидвумерного вихревого следа, что отличает этот режим от классических поперечных колебаний.

По словам младшего научного сотрудника лаборатории аэромеханики и волновой динамики Ярослава Демченко, полученные результаты позволяют глубже понять механизмы возникновения крутильных колебаний и управлять ими. Это открывает путь к созданию безлопастных ветрогенераторов, где энергия извлекается из управляемых колебаний конструкции. Такие установки не содержат сложных вращающихся комплектующих, что делает их более надежными и удобными для эксплуатации в суровых климатических условиях, например, в Арктике или пустынях, где эксплуатация традиционных роторных ветряков из-за наличия подшипников и трущихся частей затруднена.

Кроме того, новые знания помогут инженерам проектировать здания и сооружения, способные лучше противостоять разрушительному воздействию ветра, что особенно важно для регионов с тяжелыми условиями.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of Fluids (Q1).

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс