Ke komo nei nā mea hoʻohuihui i ke kūkulu ʻana i nā mea hana no ka ʻoihana mana hydroelectric. ʻO ka noiʻi ʻana i ka ikaika waiwai a me nā pae hoʻohālikelike ʻē aʻe e hōʻike ana i nā noi hou aʻe, ʻo ia hoʻi no nā ʻāpana liʻiliʻi a me ka micro.
Ua loiloi ʻia a hoʻoponopono ʻia kēia ʻatikala e like me nā loiloi i alakaʻi ʻia e ʻelua a ʻoi aku ka poʻe loea i loaʻa ka ʻike kūpono. Hoʻoponopono kēia mau hoa loiloi i nā manuscript no ka pololei ʻenehana, pono, a me ka mea nui i loko o ka ʻoihana hydroelectric.
Hāʻawi ka piʻi ʻana o nā mea hou i nā manawa hoihoi no ka ʻoihana hydroelectric. ʻO ka lāʻau - i hoʻohana ʻia i nā huila wai a me nā penstocks - ua pani ʻia ma kahi hapa e nā mea kila i ka makahiki 1800. Mālama ʻo Steel i kona ikaika ma o ka hoʻouka ʻana i ka luhi nui a kūʻē i ka cavitation erosion a me ka corrosion. Hoʻomaopopo maikaʻi ʻia kona mau waiwai a hoʻomohala maikaʻi ʻia nā kaʻina hana no ka hana ʻana. No nā ʻāpana nui, ʻo ke kila paha ka mea i koho ʻia.
Eia naʻe, ma muli o ka piʻi ʻana o nā turbines liʻiliʻi (ma lalo o 10 MW) i nā turbines micro-sized (ma lalo o 100 kW), hiki ke hoʻohana ʻia nā composites e mālama i ke kaumaha a hōʻemi i ke kumukūʻai hana a me ka hopena o ke kaiapuni. He mea pili loa kēia no ka hoʻomau ʻana i ka pono no ka ulu ʻana o ka lako uila. ʻO ka mana wai honua i hoʻokomo ʻia, kokoke i 800,000 MW e like me ka noiʻi 2009 e Norwegian Renewable Energy Partners, ʻo 10% wale nō o ka hiki ke hoʻokele waiwai a me 6% o ka hydropower hiki ke hana. ʻO ka hiki ke hoʻonui i ka wai i hiki ke hoʻohana ʻia i loko o ke ʻano o ka hoʻokele waiwai e hoʻonui ʻia me ka hiki o nā ʻāpana composite e hāʻawi i ka hoʻokele waiwai.
ʻO ka hana ʻana o nā mea hoʻohuihui
No ka hana ʻana i ka penstock me ka hoʻokele waiwai a me ka ikaika kiʻekiʻe, ʻo ke ala maikaʻi loa ʻo ka filament winding. Hoʻopili ʻia kahi mandrel nui me nā ʻūhā o ka fiber i holo ʻia ma ka ʻauʻau resin. Hoʻopili ʻia nā kāwele i ka hoop a me nā hiʻohiʻona helical e hana i ka ikaika no ke kaomi o loko, ka piko lōʻihi a me ka lawelawe ʻana. Hōʻike ka ʻāpana hopena ma lalo i ke kumukūʻai a me ke kaumaha o kēlā me kēia kapuaʻi no nā nui penstock ʻelua, e pili ana i kahi ʻōlelo mai nā mea hoʻolako kūloko. Ua hōʻike ʻia ka mānoanoa o ka hoʻolālā ʻana e ka hoʻonohonoho ʻana a me ka mālama ʻana i nā koi, ma mua o ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, a no nā mea ʻelua he 2.28 cm.
Ua noʻonoʻo ʻia nā ʻano hana hana ʻelua no nā puka wicket a me nā vanes noho; ka waiho ʻana i ka pulu a me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai. Hoʻohana ʻo Wet layup i ka lole maloʻo, i hoʻopili ʻia e ka ninini ʻana i ka resin ma luna o ka lole a me ka hoʻohana ʻana i nā wili e pahu i ka resin i loko o ka lole. ʻAʻole maʻemaʻe kēia kaʻina hana e like me ka infusion vacuum a ʻaʻole i hana mau i ka hoʻolālā ʻoi loa e pili ana i ka ratio fiber-to-resin, akā ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka manawa ma mua o ke kaʻina hana infusion. Hoʻomoe ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wai maloʻo ma nā ʻano kūpono, a laila ʻeke ʻia ka ʻeke maloʻo a hoʻopili ʻia nā mea hou e alakaʻi ai i kahi lako resin, i huki ʻia i loko o ka ʻāpana i ka wā e hoʻopili ʻia ai ka ʻōpala. Kōkua ka vacuum i ka mālama ʻana i ka nui o ka resin ma kahi pae maikaʻi loa a hoʻemi i ka hoʻokuʻu ʻana o nā mea hoʻonaninani.
E hoʻohana ka pahu ʻōwili i kahi waiho lima i ʻelua ʻāpana ʻokoʻa ma luna o kahi poni kāne e hōʻoia i ka ʻili o loko. A laila e hoʻopaʻa ʻia kēia mau ʻaoʻao ʻelua me ka fiber i hoʻohui ʻia i waho ma ka wahi hoʻopaʻa e hōʻoia i ka ikaika kūpono. ʻAʻole pono ka hoʻouka ʻana o ke kaomi i loko o ka pahu scroll i kahi composite holomua kiʻekiʻe, no laila e lawa ka waiho ʻana o ka lole fiberglass me kahi resin epoxy. Hoʻokumu ʻia ka mānoanoa o ka pahu scroll ma luna o ka hoʻolālā hoʻolālā like me ka penstock. ʻO ka ʻāpana 250-kW he mīkini kahe axial, no laila ʻaʻohe hihia scroll.
Hoʻohui ka mea holo turbine i kahi geometry paʻakikī me nā koi ukana kiʻekiʻe. Ua hōʻike ʻia nā hana hou e hiki ke hana ʻia nā mea hoʻolālā ikaika kiʻekiʻe mai kahi SMC prepreg ʻokiʻoki me ka ikaika maikaʻi loa a me ka ʻoʻoleʻa. Hiki ke hoʻohana ʻia ke ʻano like i ka Francis a me ka propeller runners. ʻAʻole hiki ke hana ʻia ka mea kukini Francis ma ke ʻano hoʻokahi, no ka mea, ʻo ka paʻakikī o ka paʻi ʻana o ka lau e pale ai i ka lawe ʻia ʻana mai ka ʻāpana. No laila, hana kaʻawale ʻia nā lau o ke kukini, ka lei a me ke kāʻei a laila hoʻopaʻa ʻia a hoʻoikaika ʻia me nā bolts ma waho o ka lei a me ke kaula.
ʻOiai ʻoi aku ka maʻalahi o ka hana ʻana o ka paipu huki me ka hoʻohana ʻana i ka filament winding, ʻaʻole i kūʻai ʻia kēia kaʻina hana me nā fiber maoli. No laila, koho ʻia ka hoʻopaʻa lima, no ka mea, ʻo ia ke ʻano hana maʻamau, ʻoiai ke kiʻekiʻe o nā koina hana. Me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano kāne kāne e like me ka mandrel, hiki ke hoʻopau ʻia ka layup me ka ʻaoʻao ākea a laila huli i ke kūpaʻa e hoʻōla, pale i ka sagging ma kekahi ʻaoʻao. E ʻokoʻa iki ke kaumaha o nā ʻāpana composite ma muli o ka nui o ka resin i ka ʻāpana i hoʻopau ʻia. Hoʻokumu ʻia kēia mau helu ma ka 50% paona fiber.
He 9,888 kg a me 7,016 kg ka huina kaumaha o ke kila a me ka huila 2-MW turbine. He 3,734 kg a me 1,927 kg ka 250-kW kila a me ka huila huila. Manaʻo nā huina he 20 mau puka wicket no kēlā me kēia turbine a me ka lōʻihi penstock e like me ke poʻo o ka turbine. ʻOi aku paha ka lōʻihi o ka penstock a pono e hoʻopili, akā hāʻawi kēia helu i kahi kuhi kumu o ke kaumaha o ka ʻāpana a me nā peripherals pili. ʻAʻole i hoʻokomo ʻia ka mīkini hana, nā bolts a me nā lako hana ʻīpuka a manaʻo ʻia he ʻano like ma waena o ka hui a me ke kila. He mea pono hoʻi e hoʻomaopopo i ka hoʻolālā hou ʻana o ka mea holo i koi ʻia e helu no nā koʻikoʻi koʻikoʻi i ʻike ʻia ma ka FEA e hoʻohui i ke kaumaha i nā ʻāpana hui, akā ua manaʻo ʻia he liʻiliʻi ka nui, ma ke kauoha o 5 kg e hoʻoikaika i nā wahi me ka hoʻopaʻapaʻa koʻikoʻi.
Me nā paona i hāʻawi ʻia, hiki ke hāpai ʻia ka turbine composite 2-MW a me kāna penstock e ka V-22 Osprey wikiwiki, ʻoiai e koi ana ka mīkini kila i kahi helikopter rotor māhoe Chinook māhoe a liʻiliʻi. Eia kekahi, hiki ke huki ʻia ka 2-MW composite turbine a me ka penstock e ka F-250 4×4, ʻoiai e koi ana ka hui kila i kahi kaʻa nui aʻe e paʻakikī ke hoʻokele ma nā alanui o ka ululāʻau inā mamao ke kau ʻana.
Nā hopena
Hiki ke hana i nā turbines mai nā mea i hoʻohui ʻia, a ua ʻike ʻia kahi hoʻemi kaumaha o 50% a 70% i hoʻohālikelike ʻia me nā mea kila maʻamau. Hiki i ke kaumaha hoʻemi ke ʻae i nā turbines composite e hoʻokomo i nā wahi mamao. Eia kekahi, ʻaʻole pono ka hui ʻana o kēia mau hale hoʻohui i nā mea hana welding. Pono nā ʻāpana i nā ʻāpana liʻiliʻi e hoʻopaʻa ʻia, no ka mea hiki ke hana ʻia kēlā me kēia ʻāpana i hoʻokahi a ʻelua ʻāpana. Ma nā hana liʻiliʻi i hoʻohālikelike ʻia i kēia haʻawina, ʻoi aku ka nui o ke kumukūʻai o nā mold a me nā mea hana ʻē aʻe i ke kumu kūʻai.
ʻO nā holo liʻiliʻi i hōʻike ʻia ma ʻaneʻi e hōʻike ana i ke kumukūʻai e hoʻomaka ai i ka noiʻi hou ʻana i kēia mau mea. Hiki i kēia noiʻi ke hoʻoponopono i ka cavitation erosion a me ka pale UV o nā ʻāpana ma hope o ke kau ʻana. Hiki paha ke hoʻohana i ka elastomer a i ʻole nā ʻāpana seramika e hōʻemi i ka cavitation a i ʻole e hōʻoia i ka holo ʻana o ka turbine i ke kahe a me nā regimen poʻo e pale ai i ka cavitation mai ka hiki ʻana mai. He mea nui e ho'āʻo a hoʻoholo i kēia mau pilikia a me nā mea ʻē aʻe e hōʻoia i ka hiki i nā ʻāpana ke hoʻokō i ka hilinaʻi like me nā turbines kila, ʻoi aku ka nui inā e hoʻokomo ʻia i nā wahi kahi e mālama ʻole ʻia ai.
ʻOiai ma kēia mau holo liʻiliʻi, hiki ke uku ʻia kekahi mau mea hoʻohuihui ma muli o ka emi ʻana o ka hana e pono ai no ka hana ʻana. No ka laʻana, he $80,000 ke kumu kūʻai o kahi pahu ʻōwili no ka ʻāpana 2-MW Francis no ka wili ʻana mai ke kila i hoʻohālikelike ʻia me $25,000 no ka hana ʻana i ka hui. Eia nō naʻe, ke manaʻo nei ka hoʻolālā kūleʻa o nā kukini turbine, ʻoi aku ka nui o ke kumukūʻai no ka hoʻoheheʻe ʻana i nā kukini composite ma mua o nā mea kila like. He $23,000 ke kumu kūʻai o ka mea kukini 2-MW no ka hana ʻana mai ke kila, i hoʻohālikelike ʻia me $27,000 mai ka hui. Hiki ke ʻokoʻa nā kumukūʻai ma ka mīkini. A e hāʻule nui ke kumukūʻai no nā ʻāpana composite i nā holo hana kiʻekiʻe inā hiki ke hoʻohana hou ʻia nā poni.
Ua noiʻi mua nā mea noiʻi i ke kūkulu ʻana i nā mea holo turbine mai nā mea i hoʻohui ʻia. ʻO ka hana aʻe no nā turbines composite ʻo ia ka hoʻolālā a kūkulu ʻana i kahi kumu hoʻohālike e hiki ai ke hōʻoia i ka hiki a me ka hoʻokele waiwai o ka hana ʻana. A laila hiki ke hoʻāʻo ʻia kēia ʻāpana no ka hoʻoholo ʻana i ka pono a me ka hoʻohana ʻana, a me nā ala no ka pale ʻana i ka nui o ka cavitation erosion.
Ka manawa hoʻouna: Feb-15-2022
