Новая платформа движения с большой амплитудой может имитировать океанские волны

Новая платформа для движения крупной амплитуды или лампа может имитировать движения океана, включая волны высотой до 8 футов, и поддерживает устройства весом около небольшого рекреационного транспортного средства.Кредит: Брайан Бехтольд, Нрел

Исследователи в Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) недавно установили технологию, которая может повторить еще одну турбулентную среду: океан.Новая платформа для движения в больших амплитудах в лаборатории похожа на симулятор полета для оффшорных энергетических технологий.С помощью лампы исследователи могут узнать, как энергетические устройства Wave, а также оффшорные ветряные турбины и плавающие солнечные батареи могут переносить океанские волны.

Открытые испытания являются критическим шагом в путешествии оффшорной технологии от концепции к коммерциализации.Но испытания могут быть дорогими, трудоемкими и рискованными.Если погода сдвигается или частично неисправна, разработчики технологий могут потерять драгоценное время (и деньги) отправлять лодки и дайверов, чтобы спасти устройство от экстремальных волн или для ремонта ущерба.

Но лампа NREL, которая была установлена в июне 2023 года при поддержке офиса Министерства энергетических технологий Министерства энергетики США, может помочь разработчикам определить потенциальные недостатки, прежде чем они примут это рискованное погружение в океан.

Лампа была изготовлена E2M в Нидерландах и немного похожа на лунный модуль с широкой, многогласовой платформой.Технология может использоваться либо в помещении, либо на открытом воздухе, и поддерживает устройства, которые весят до 2200 фунтов (около небольшого рекреационного транспортного средства).С помощью оффшорного устройства, установленного на вершине, лампа имитирует движения океана в шести градусах свободы - это может двигаться в шести направлениях, таких как всплески и кружащие рулоны в океане - и энергичные океанские волны высотой до 8 футов.И технология может создавать все эти движения в режиме реального времени, чтобы точно имитировать данные, полученные из реальных мест океана.

«До лампы мы традиционно проходили сухое тестирование на динамометрах», - сказал Фао.

Динамометры звучат как здоровенные машины.Разработчики технологий могут подключить кусок своего устройства, например, генератор, и подвергать его океанским силам, тестируя, чтобы увидеть, насколько хорошо он работает или даже как долго он может выдержать.

Но исследователи не могут проверить каждый кусок устройства с только динамометрами, а лампа в любом случае является лучшим имитатором океана.

У Nrel есть еще один репликатор океана: волновой бак.Но этот инструмент предназначен для небольших прототипов.С помощью лампы исследователи могут проверить большие и даже полномасштабные устройства для проверки.Кроме того, на платформе есть несколько хитростей вверх по приводам: она может имитировать волновой бак - своего рода подражание имитации - использование программного обеспечения для воспроизведения волн резервуара.

Но самый большой благом лампы - ее размер.

«Мы надеемся преодолеть этот разрыв от небольшого танка до океана, используя лампу», - сказал Дейл «Скотт», Дженн, инженер -механик в группе по водной энергии Нрела.Дженн станет одной из первых, кто будет использовать лампу, чтобы проверить энергетический конвертер его команды, который может превратить воду океана в чистую питьевую воду.

Рик Дрисколл, старший инженер NREL, работал над тем, чтобы приобрести платформу для лаборатории в течение почти десятилетия.После того, как разработчики морской энергии прогрессировали достаточно, чтобы построить свои первые небольшие прототипы, он сказал, что до развертывания океана была «явная необходимость для проверки таких систем в контролируемой среде».

Теперь, с лампой, волновым баком и динамометрами, средства NREL могут более чем удовлетворить эту потребность.Если прототип может пережить лампу, он гораздо чаще преуспеет в море.И если это невозможно, разработчик может научиться улучшить свой дизайн и создать лучшую, более прочную версию, прежде чем отправиться в море.

«Лампа позволит получить более полный подход к итерации проектирования», - сказал Фао.«Это даст исследователям возможность настраивать аспекты своей технологии, но целостный, низкий риск».