O loʻo faʻagasolo le faʻaaogaina o mea faʻapipiʻi i le fausiaina o masini mo le alamanuia o le eletise mai le vai. O se suʻesuʻega i le malosi o meafaitino ma isi taʻiala ua faʻaalia ai le tele o isi faʻaoga, aemaise lava mo iunite laiti ma laiti.
Ua iloiloina ma fa'asa'oina lenei tusiga e tusa ai ma iloiloga na faia e ni tagata tomai fa'apitoa se to'alua pe sili atu fo'i e iai o latou tomai fa'apitoa. O nei tagata iloilo tutusa e fa'amasinoina tusitusiga mo le sa'o fa'atekinolosi, aoga, ma le taua lautele i totonu o le alamanuia eletise vai.
O le tulaʻi mai o mea fou ua maua ai ni avanoa mataʻina mo le alamanuia o le eletise mai le vai. O le laupapa — na faʻaaogaina i uili vai ma penisini muamua — na suia i se vaega e vaega o le uʻamea i le amataga o le 1800. E tumau pea le malosi o le uʻamea e ui i le tele o le mamafa o le vaivai ma teteʻe atu i le soloia ma le ele ona o le cavitation. Ua malamalama lelei i ona uiga ma ua atiina ae lelei auala mo le gaosiga o vaega. Mo iunite tetele, e foliga mai o le uʻamea o le a avea pea ma mea e filifilia.
Peita'i, ona o le fa'atupula'ia o turbines laiti (i lalo ifo o le 10 MW) i turbines laiti (i lalo ifo o le 100 kW), e mafai ona fa'aogaina composite e fa'asaoina ai le mamafa ma fa'aitiitia ai le tau o gaosiga ma a'afiaga i le siosiomaga. E matua taua tele lenei mea ona o le mana'omia pea o le tuputupu a'e o le sapalai o le eletise. O le gafatia o le hydro ua fa'apipi'iina i le lalolagi, e toetoe lava 800,000 MW e tusa ai ma se su'esu'ega i le 2009 na faia e Norwegian Renewable Energy Partners, e na'o le 10% o le gafatia tau tamaoaiga ma le 6% o le malosiaga tau tekinolosi. O le gafatia e aumai ai le tele o hydro e mafai ona fa'atekinolosi i le vaega o le gafatia tau tamaoaiga e fa'ateleina fa'atasi ai ma le gafatia o vaega tu'ufa'atasi e maua ai le tamaoaiga o le fua.
Gaosiga o vaega tu'ufa'atasi
Mo le gaosia o le penstock i se tau taugofie ma le malosi maualuga e tutusa, o le auala sili ona lelei o le viliina o le filament. O se mandrel tele e afifiina i ni tows o le fiber ua fa'ata'avaleina i totonu o se resin bath. O tows e afifiina i ni mamanu hoop ma helical e fa'atupu ai le malosi mo le mamafa i totonu, pi'o umi ma le taulimaina. O le vaega o taunuuga o lo'o i lalo o lo'o fa'aalia ai le tau ma le mamafa i le futu mo le tele o penstock e lua, e fa'atatau i se tau mai tagata fa'atau oloa i le lotoifale. O le tau na fa'aalia ai o le mafiafia o le mamanu na fa'amalosia e mana'oga o le fa'apipi'iina ma le taulimaina, nai lo le avega mamafa maualalo, ma mo i la'ua uma e 2.28 cm.
E lua auala gaosi na mafaufauina mo faitoto'a uikiti ma vane tumau; o le wet layup ma le vacuum infusion. O le wet layup e fa'aaoga ai le ie mago, lea e fa'asusuina e ala i le sasaa o le resin i luga o le ie ma fa'aaoga ai uili e tulei ai le resin i totonu o le ie. O lenei faiga e le mama e pei o le vacuum infusion ma e le o taimi uma e maua ai le fausaga sili ona lelei i tulaga o le fiber-to-resin ratio, ae e itiiti le taimi e alu ai nai lo le faiga o le vacuum infusion. O le vacuum infusion e fa'aputu ai le fiber mago i le fa'atulagaga sa'o, ona fa'apipi'i lea o le dry stack i totonu o le taga vacuum ma fa'apipi'i fa'aopoopo e tau atu ai i le sapalai o le resin, lea e tosoina i totonu o le vaega pe a fa'aoga le vacuum. E fesoasoani le vacuum e fa'atumauina le aofa'i o le resin i se tulaga lelei ma fa'aitiitia ai le fa'asa'olotoina o mea olaola feololo.
O le pusa fa'ase'e o le a fa'aogaina se fa'apipi'i lima i ni vaega se lua eseese i luga o se fa'ata'ita'iga tane e fa'amautinoa ai se foliga lamolemole i totonu. Ona fa'apipi'i fa'atasi lea o nei vaega e lua ma le alava e fa'aopoopo i fafo i le vaega e fa'apipi'i ai e fa'amautinoa ai le malosi talafeagai. O le mamafa o le mamafa i totonu o le pusa fa'ase'e e le mana'omia ai se mea fa'apipi'i malosi maualuga, o lea o le fa'apipi'iina susu o le ie fiberglass ma se resin epoxy o le a lava lea. O le mafiafia o le pusa fa'ase'e sa fa'avae i luga o le mamanu lava e tasi e pei o le penstock. O le iunite 250-kW o se masini tafe axial, o lea e leai se pusa fa'ase'e.
O se ta'avale turbine e tu'ufa'atasia ai se geometry lavelave ma mana'oga mamafa. O galuega talu ai nei ua fa'aalia ai e mafai ona gaosia ni vaega fa'atulagaina malolosi mai se SMC prepreg ua tipiina ma le malosi ma le ma'a'a tele.5 O le lima fa'a'au'au o le Lamborghini Gallardo na mamanuina e fa'aaoga ai le tele o vaega o se SMC prepreg ua tipiina e ta'ua o se fa'apipi'i fa'apipi'i, fa'apipi'iina e gaosia ai le mafiafia mana'omia. E mafai fo'i ona fa'aoga le metotia lava e tasi i le Francis ma le propeller runners. E le mafai ona faia le Francis runner o se iunite e tasi, aua o le lavelave o le ufiufi o le lau o le a taofia ai le vaega mai le aveeseina mai le fa'apipi'i. O lea la, o lau o le ta'avale, le pale ma le fusi e gaosia eseese ona fa'apipi'i fa'atasi lea ma fa'amalosia i ni polo i fafo o le pale ma le fusi.
E ui o le paipa toso e sili ona faigofie ona gaosia e faʻaaoga ai le viliina o le filament, ae o lenei faiga e leʻi faʻapisinisiina e faʻaaoga ai alava masani. O lea la, na filifilia ai le faʻapipiʻiina o le lima, aua o le auala masani lea o le gaosiga, e ui lava i le taugata o le galuega. I le faʻaaogaina o se mamanu tane e tutusa ma se mandrel, e mafai ona faʻamaeʻaina le faʻapipiʻiina ma le faʻalava o le mamanu ona faʻaliliu lea i luga e faʻamago ai, e puipuia ai le paʻuʻū i le tasi itu. O le mamafa o vaega tuʻufaʻatasi o le a fesuisuiaʻi teisi e faʻatatau i le aofaʻi o le resin i le vaega ua maeʻa. O nei fuainumera e faʻavae i luga o le 50% o le mamafa o le alava.
O le mamafa atoa mo le u'amea ma le turbine tu'ufa'atasi 2-MW e 9,888 kg ma le 7,016 kg, i le fa'asologa. O le u'amea ma turbine tu'ufa'atasi 250-kW e 3,734 kg ma le 1,927 kg, i le fa'asologa. O le aofa'iga e fa'atatau i le 20 faitoto'a wicket mo turbine ta'itasi ma le umi o le penstock e tutusa ma le ulu o le turbine. E foliga mai o le a umi atu le penstock ma mana'omia ni mea fa'apipi'i, ae o lenei numera e maua ai se fa'atatauga fa'avae o le mamafa o le iunite ma mea fa'aopoopo e feso'ota'i. O le generator, bolts ma le gate actuating hardware e le o aofia ai ma e manatu e tutusa i le va o iunite tu'ufa'atasi ma u'amea. E taua fo'i le maitauina o le toe mamanuina o le runner e mana'omia e fa'atatau i le mamafa o le stress o lo'o va'aia i le FEA o le a fa'aopoopoina ai le mamafa i iunite tu'ufa'atasi, ae o le aofa'i e manatu e la'ititi, pe tusa ma le 5 kg e fa'amalosia ai vaega i le mamafa o le stress.
Faatasi ai ma mamafa ua tuuina atu, o le turbine composite 2-MW ma lana penstock e mafai ona siitia e le V-22 Osprey vave, ae o le masini u'amea o le a mana'omia ai se helikopa Chinook twin rotor e sili atu le lemu ma e le faigofie ona fealua'i. E le gata i lea, o le turbine composite 2-MW ma le penstock e mafai ona tosoina e se F-250 4×4, ae o le iunite u'amea o le a mana'omia ai se loli tele atu o le a faigata ona fealua'i i luga o auala i le vaomatua pe afai e mamao le fa'apipi'iina.
Fa'ai'uga
E mafai ona fausia ni turbine mai mea tu'ufa'atasi, ma na va'aia le fa'aitiitia o le mamafa e 50% i le 70% pe a fa'atusatusa i vaega u'amea masani. O le fa'aitiitia o le mamafa e mafai ai ona fa'apipi'i turbine tu'ufa'atasi i nofoaga mamao. E le gata i lea, o le fa'apotopotoina o nei fausaga tu'ufa'atasi e le mana'omia ai ni meafaigaluega fa'apipi'i. E mana'omia fo'i e vaega ni vaega e itiiti ifo e fa'apipi'i fa'atasi, aua e mafai ona faia vaega ta'itasi i le tasi pe lua vaega. I vaega laiti o gaosiga o lo'o fa'ata'ita'iina i lenei su'esu'ega, o le tau o fa'ata'ita'iga ma isi meafaigaluega e pulea ai le tau o vaega.
O fa'ata'ita'iga laiti o lo'o fa'aalia iinei o lo'o fa'aalia ai le tau e amata ai nisi su'esu'ega i nei meafaitino. O lenei su'esu'ega e mafai ona fa'atalanoaina le fa'aleagaina o le cavitation ma le puipuiga mai le UV o vaega pe a uma ona fa'apipi'i. Atonu e mafai ona fa'aaoga le elastomer po'o le ufiufi seramika e fa'aitiitia ai le cavitation pe fa'amautinoa o lo'o tamo'e le turbine i le tafe ma le ulu e puipuia ai le cavitation mai le tupu. E taua tele le fa'ata'ita'iina ma le fo'ia o nei fa'afitauli ma isi fa'afitauli ina ia mautinoa e mafai e iunite ona ausia le fa'atuatuaina tutusa ma turbine u'amea, aemaise lava pe afai o le a fa'apipi'iina i nofoaga e seasea ona faia ai le tausiga.
E tusa lava pe i nei vaega laiti, o nisi o vaega tu'ufa'atasi e mafai ona taugofie ona o le fa'aitiitia o le galuega e mana'omia mo le gaosiga. Mo se fa'ata'ita'iga, o se pusa ta'avale mo le iunite Francis 2-MW o le a tau i le $80,000 e fa'apipi'i mai le u'amea pe a fa'atusatusa i le $25,000 mo le gaosiga tu'ufa'atasi. Peita'i, afai e manuia le mamanuina o ta'avale turbine, o le tau mo le fa'apipi'iina o ta'avale tu'ufa'atasi e sili atu nai lo vaega u'amea tutusa. O le ta'avale 2-MW o le a tau i le tusa ma le $23,000 e gaosia mai le u'amea, pe a fa'atusatusa i le $27,000 mai le tu'ufa'atasi. E ono eseese tau e fa'atatau i masini. Ma o le tau mo vaega tu'ufa'atasi o le a matua pa'u'ū lava i taimi e maualuga atu ai le gaosiga pe afai e mafai ona toe fa'aaogaina ni fa'ata'ita'iga.
Ua uma ona suʻesuʻeina e le au suʻesuʻe le fausiaina o turbine runners mai mea tuʻufaʻatasi.8 Peitaʻi, o lenei suʻesuʻega e leʻi talanoaina ai le cavitation erosion ma le gafatia o le fausiaina. O le isi laʻasaga mo composite turbines o le mamanuina ma le fausiaina lea o se faʻataʻitaʻiga tele e mafai ai ona faʻamaonia le gafatia ma le tamaoaiga o le gaosiga. Ona mafai lea ona faʻataʻitaʻiina lenei iunite e iloa ai le lelei ma le faʻaaogaina, faʻapea foʻi ma metotia mo le puipuia o le tele o le cavitation erosion.
Taimi na lafoina ai: Fepuari-15-2022
