Pendekatan baru tersedia untuk pemantauan real-time kesehatan struktural komponen turbin angin selama paparan turbulensi.
Fisikawan sekarang telah mengembangkan metode baru untuk menganalisis karakteristik elastis dari struktur mekanik yang mengalami gangguan, mirip dengan turbulensi yang mempengaruhi turbin angin. Hasil ini akan diterbitkan dalam EPJ B oleh Philip Rinn dan rekan-rekannya di Pusat Penelitian Energi Angin ForWind di University of Oldenburg, Jerman.
Persentase yang signifikan dari biaya energi angin disebabkan oleh kegagalan turbin angin, karena komponen-komponen melemah pada kondisi aliran udara turbulen dan perlu diganti. Tantangan bagi tim adalah menemukan metode untuk mendeteksi kelelahan pada bagian turbin angin tanpa harus melepaskan masing-masing komponen dan saat turbin beroperasi.
Kredit Gambar: Shutterstock / zhu difeng
Sampai sekarang, metode standar telah mengandalkan apa yang disebut analisis spektral, yang melihat pada respons frekuensi yang berbeda. Tetapi pengukuran ini terdistorsi oleh kondisi kerja yang bergejolak. Akibatnya, metode deteksi ini seringkali hanya mendeteksi kerusakan besar, seperti retakan yang mencakup lebih dari 50 persen bilah. Para penulis menggunakan set-up eksperimental sederhana dari struktur balok yang tidak rusak dan rusak dan mengeksposnya ke eksitasi yang mengandung unsur getaran yang mengganggu, atau kebisingan, yang dibuat oleh kondisi angin turbulen yang berbeda.
Metode analitik yang mereka kembangkan memungkinkan mereka untuk membedakan antara dinamika yang dikaitkan dengan sifat mekanik seperti kekakuan mata pisau dan yang dikaitkan dengan gangguan kebisingan, seperti turbulensi. Para penulis menunjukkan bahwa mereka dapat secara tepat mendeteksi sifat mekanik yang berubah dari bahan balok berdasarkan analisis getaran mekanis. Pada akhirnya, ketika metode ini disempurnakan lebih lanjut, ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi kelelahan material atau sekrup yang tidak kencang, misalnya, dan diterapkan pada struktur yang lebih kompleks seperti suku cadang otomotif atau pesawat terbang.
Melalui Springer