Materiae compositae progressum faciunt in constructione instrumentorum pro industria energiae hydroelectricae. Investigatio in firmitatem materiae aliaque criteria multas alias applicationes revelat, praesertim pro unitatibus parvis et micro.
Hic articulus aestimatus et editus est secundum recensiones a duobus vel pluribus peritis periti pertinentes factas. Hi recensores pares manuscripta secundum accuratam technicam, utilitatem, et momentum generale intra industriam hydroelectricam iudicant.
Ortus novarum materiarum opportunitates excitantes industriae hydroelectricae praebet. Lignum — in primis rotis aquaticis et foris conductis adhibitum — partim a componentibus ferreis initio saeculi XIX substitutum est. Chalybs firmitatem suam per magnum onus lassitudinis retinet et erosioni et corrosioni cavitationis resistit. Proprietates eius bene intelleguntur et processus fabricationis partium bene evoluti. Pro magnis unitatibus, chalybs verisimiliter materia electa manebit.
Attamen, cum turbinae parvae (infra 10 MW) ad micro-magnitudinem (infra 100 kW) crescant, materiae compositae ad pondus conservandum, sumptus fabricationis necnon impulsum in ambitum minuendum adhiberi possunt. Hoc praesertim pertinet data continua necessitate incrementi in copia electricitatis. Capacitas hydroelectrica mundialis installata, fere 800 000 MW secundum studium anni 2009 a Norwegian Renewable Energy Partners factum, tantum 10% est energiae hydroelectricae oeconomice possibilis et 6% est energiae hydroelectricae technice possibilis. Potentia adducendi plus energiae hydroelectricae technice possibilis in regnum oeconomice possibilis augetur cum facultate partium compositarum ad oeconomiam scalae praebendam.
Fabricatio partium compositarum
Ad conductum tubale oeconomice et constanter magna robore fabricandum, optima methodus est filamentorum convolutio. Magnum mandrelum filis fibrae, quae per balneum resinae ductae sunt, involvitur. Filae in formas anulares et helicales involvuntur, ut robur pressioni internae, flexurae longitudinalis, et tractationi praebeant. Sectio eventuum infra sumptum et pondus per pedem pro duabus magnitudinibus conducti tubalis ostendit, secundum aestimationem a suppeditoribus localibus factam. Aestimatio demonstravit crassitudinem designatam a requisitis institutionis et tractationis, potius quam a onere pressionis relative humili, ductam esse, et pro utroque 2.28 cm erat.
Duae rationes fabricationis pro portis minoribus et alis fulcimentorum consideratae sunt: stratum humidum et infusio vacuo. Stratum humidum tela sicca utitur, quae impregnatur resina super telam infusa et cylindris adhibitis ad resinam in telam impellendam. Hic processus non tam purus est quam infusio vacuo nec semper structuram optimam producit quod ad rationem fibrae ad resinam attinet, sed minus temporis quam processus infusionis vacuo requirit. Infusio vacuo fibras siccas in directionibus rectis ponit, et acervus siccus deinde in saccis vacuis includitur et accessiones additae adduntur quae ad copiam resinae ducunt, quae in partem trahitur cum vacuum applicatur. Vacuum adiuvat quantitatem resinae in gradu optimo servare et emissionem organicorum volatilium minuit.
Capsula spiralis manu in duabus partibus separatis in forma masculina coniungetur, ut superficies interna laevis fiat. Hae duae partes deinde inter se coniungentur, fibra ad exteriorem partem in puncto coniunctionis addita, ut satis firmitatis praestetur. Pressio in capsula spirali non requirit materiam compositam provectam altae firmitatis, ergo coniunctio humida textili fibrae vitreae cum resina epoxydica sufficiet. Crassitudo capsulae spiralis in eodem parametro designi ac conductarium conductae fundata est. Machina 250 kW est machina fluxus axialis, ergo nulla capsula spiralis est.
Turbina turbinis geometriam complexam cum magnis requisitis oneris coniungit. Opera recentiora demonstraverunt partes structurales altae firmitatis ex SMC praepreg conciso cum excellenti robore et rigiditate fabricari posse.5 Bracchium suspensionis Lamborghini Gallardo designatum est utens multis stratis SMC praepreg concisi, quod compositum fabricatum appellatur, compressione formati ad crassitudinem requisitam producendam. Eadem methodus ad turbines Francis et propeller adhiberi potest. Turbina Francis non potest ut una unitas fabricari, quia complexitas imbricationis alarum impediret ne pars e forma extrahatur. Itaque, alae turbinis, corona et fascia separatim fabricantur, deinde inter se connectuntur et clavis per exteriorem partem coronae et fasciae firmantur.
Quamquam tubus extractionis facillime per filamentum convolutum fabricatur, haec ratio fibris naturalibus utens non commercializata est. Itaque depositio manualis electa est, cum haec methodus fabricationis communis sit, quamvis sumptus laboris maiores sint. Forma masculina mandrelo simili adhibita, depositio cum forma horizontali perfici potest, deinde verticaliter verti ad curandum, quo fit ut una pars ne flacceat. Pondus partium compositarum paulum variabit secundum quantitatem resinae in parte perfecta. Hi numeri in 50% ponderis fibrae fundantur.
Summa pondera turbinae ferreae et compositae 2 MW sunt 9 888 kg et 7 016 kg respective. Turbinae ferreae et compositae 250 kW sunt 3 734 kg et 1 927 kg respective. Summae 20 portas breves pro singulis turbinis et longitudinem tubi conducti aequalem capiti turbinis assumunt. Probabile est tubum conductum longiorem fore et aptationes requirere, sed hic numerus aestimationem fundamentalem ponderis unitatis et partium conexarum dat. Generator, clavi et ferramenta actuantia portae non includuntur et similia inter unitates compositas et ferreas esse assumpti sunt. Etiam notandum est redesignationem canalis necessariam ad concentrationes tensionis in FEA visas considerandas pondus unitatibus compositis addere, sed quantitas minima, circa 5 kg, ad puncta cum concentratione tensionis roboranda assumitur.
Datis ponderibus, turbina composita duorum megavatorum et eius tuba conducta a veloci V-22 Osprey elevari possent, cum machina ferrea helicopterum Chinook gemino rotore lentiorem et minus agitabilem requireret. Praeterea, turbina composita duorum megavatorum et tuba conducta a F-250 4×4 trahi possent, cum machina ferrea autocinetum onerarium maius requireret, quod difficile in viis silvestribus agitari posset si installatio remota esset.
Conclusiones
Turbinas ex materiis compositis construere licet, et ponderis reductio 50% ad 70% visa est comparata cum componentibus ferreis usitatis. Pondus imminutum turbinas compositas in locis remotis institui permittit. Praeterea, harum structurarum compositarum constructio apparatum ferramento non requirit. Componentes etiam pauciores partes inter se iungendas requirunt, cum quaeque pars in una vel duabus sectionibus fieri possit. In parvis productionis seriebus in hoc studio delineatis, sumptus formarum et aliorum instrumentorum sumptum componentium dominatur.
Breves series hic indicatae ostendunt quantum constaret si ulteriores investigationes in has materias inciperent. Haec investigatio erosionem cavitationis et protectionem UV partium post installationem tractare potest. Fieri potest ut tunicae elastomericae vel ceramicae adhibeantur ad cavitationem reducendam vel ad efficiendum ut turbina in regiminibus fluxus et altitudine operetur quae cavitationem impediunt. Interest haec aliaque problemata probare et solvere ut unitates similem firmitatem turbinis ferreis consequi possint, praesertim si in locis ubi sustentatio rara erit installandae sunt.
Etiam in his parvis seriebus, nonnullae partes compositae sumptibus efficaces esse possunt propter laborem ad fabricationem requisitum imminutum. Exempli gratia, capsa spiralis pro unitate Francis 2-MW $80,000 constaret ad conglutinandum ex ferro comparata cum $25,000 pro fabricatione composita. Attamen, si turbinarum turbinarum designatio prospera sit, sumptus ad formandas turbinas compositas maior est quam ad partes aequivalentes ferreas. Turbina 2-MW circiter $23,000 constaret ad fabricandum ex ferro, comparata cum $27,000 ex composito. Sumptus secundum machinam variari possunt. Et sumptus partium compositarum in maioribus seriebus productionis considerabiliter decresceret si formae iterum adhiberi possent.
Investigatores iam constructionem turbinarum ex materiis compositis investigaverunt.8 Attamen, hoc studium erosionem cavitationis et possibilitatem constructionis non tractavit. Proximus gradus pro turbinis compositis est exemplar scalare designare et construere quod probationem possibilitatis et oeconomiae fabricationis permittet. Haec unitas deinde probari potest ad efficientiam et applicabilitatem determinandam, necnon methodos ad erosionem cavitationis excessivam prohibendam.
Tempus publicationis: XV Kalendas Februarias, anno MMXXII
