近日，美國普渡大學和能源部桑迪亞國家實驗室的研究人員開發(fā)出了一種新技術(shù)，利用傳感器和計算軟件可持續(xù)監(jiān)測風機葉片所受應力，從而通過調(diào)節(jié)風機以適應快速變化的風力環(huán)境來提高發(fā)電效率。這一研究也是開發(fā)更智能風機結(jié)構(gòu)工作的一部分。研究由美國能源部資助。
    試驗在美國農(nóng)業(yè)部位于德州Bushland的農(nóng)業(yè)研究服務實驗室的一架試驗風機上開展。在安裝葉片時，工程師們將單軸和三軸加速計的傳感器嵌入風機葉片中，通過自動調(diào)節(jié)葉片槳距以及給發(fā)電機發(fā)出正確指令，智能系統(tǒng)傳感器可更好地控制風機轉(zhuǎn)速。傳感器可以測量兩種類型的加速度，即動態(tài)加速度和靜態(tài)加速度，這對于精確測量兩種類型加速度從而預計葉片承受的應力是必不可少的；傳感器數(shù)據(jù)還可以用來設計適應性更強的葉片：傳感器能夠測量不同方向產(chǎn)生的加速度，這對于精確地表征葉片的彎曲度和扭曲度以及靠近葉尖處的微小振動（通常這種振動會產(chǎn)生疲勞作用并可能給葉片帶來損害）很有必要。
    研究結(jié)果顯示，利用三組傳感器和White開發(fā)的評價模型軟件，可以精確地顯示出葉片所受應力。普渡大學和桑迪亞實驗室已就該技術(shù)進行了臨時專利申請。進一步的研究仍在進行中，研究人員期望將他們開發(fā)的系統(tǒng)用于下一代風機葉片中。相對于傳統(tǒng)葉片，新型葉片的曲度更大，從而對這種技術(shù)的應用帶來了更大的挑戰(zhàn)。研究人員表示，最終目的是將傳感器數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，精確調(diào)節(jié)各部件以優(yōu)化效率。這一設計還能夠通過為控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵及時的數(shù)據(jù)，提高風機可靠性，從而預防強風給風機造成的災難性后果。