碳纤维潮汐涡轮转子通过20年寿命加速测试验证耐用性
Sustainable Marine(加拿大新斯科舍省)携手爱尔兰国立大学戈尔韦分校(NUI Galway)MaREI中心,通过工程合作伙伴Schottel Hydro(德国),报告其新型碳纤维潮汐涡轮转子已证明可在现场存活二十年。严格测试在爱尔兰国立大学戈尔韦分校Ryan研究所及工程学院进行,该海洋能源中心拥有375平方米结构研究实验室。项目在Marinet2框架下实施,属欧盟“地平线2020”计划支持的海上可再生能源测试项目。
被动自适应设计降低结构载荷
Sustainable Marine的新型浮式潮汐能系统采用通用传动系统及两种转子直径(6.3米和4米),以适应不同资源场地需求。据公司称,涡轮设计采用碳纤维制造的固定桨距转子,可在过载条件下实现挠曲和变桨距。这种“被动自适应”特性有助于降低涡轮结构载荷,从而使用更小、更具成本效益的部件。
加速寿命测试验证超耐久性
完成6.3米转子在NUI Galway的广泛测试后,公司返回爱尔兰设施评估专为强资源场地设计的4米短转子性能。关键在于,先进实验室实施“加速寿命测试”,在几周内让转子经受相当于现场20年运行的工况,覆盖应力、应变、振动等广泛参数。
Sustainable Marine业务发展副总裁Ralf Starzmann表示:“很高兴重返NUI Galway,延续与这一世界级测试研究设施的合作。通过德国工程合作伙伴Schottel Hydro的国际协作,彰显我们持续提升标准、推进潮汐涡轮技术的雄心。要突破边界,必须在能挑战技术极限的领先设施验证方案。”
Starzmann指出,加速寿命测试让Sustainable Marine快速模拟常态工况,更好理解结构随时间反应。“新4米转子叶片证明‘超耐久’,对设计及结构完整性给予完全信心。可靠性是潮汐涡轮开发关键,特别是我们现向首个商业项目迈进。”
全面分析与商业化部署
MaREI中心完整分析测试了疲劳载荷下转子行为,考察扭转挠度及整体结构性能。Schottel Hydro进一步开展极限载荷及叶片失效完整性内部测试。
Sustainable Marine正准备在新斯科舍省Fundy湾交付全球首个浮式潮汐能阵列。今年早些时候,其推出搭载新型4米复合转子的420千瓦PLAT-I 6.40浮式潮汐能平台,正在Grand Passage进行调试测试。
NUI Galway工程学院研究创新总监Prof Jamie Goggins补充:“鉴于短叶片承受显著更高载荷(较风电叶片),潮汐涡轮叶片专用结构测试设施对支持潮汐能行业至关重要。我们幸获欧盟委员会地平线2020、爱尔兰政府科学基金会(SFI)及可持续能源局(SEAI)巨额投资,建设世界领先的潮汐涡轮叶片测试设施。”Goggins还指出,该项目将助力海洋行业达成商业可行性,并培养新一代能源工程师。“迄今已有逾百名工程师在团队工作(员工或学生),后进入世界领先企业。”
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