核心科学|如何构建将不断发展的风力涡轮机

当我们环游世界时，站在高山，草原，海洋和戈壁上的风力涡轮机经常会出现并看起来像美丽的风景.

在无法预测的天气环境（例如零下数十度，暴风雨和暴雨）中家用鼓风机一台多少钱，为人类提供绿色动力的风扇在20年内不易生产.

昨天，PaperClip与远景科技集团合作发布了一个有关风扇的科学普及视频家用鼓风机一台多少钱，介绍了风扇如何像人类一样继续进化，如何积极适应环境并有效地发电.

评论是张美阳. 这是一个回形针办公室. 您现在看到的是空中客车A380，这是最大的民航飞机，翼展近80米. 在运行过程中，两个机翼必须能够承受强风和大雨. 但是有一台机器只有一个刀片，整个A380一样长，并且需要在150米的高度连续工作20年. 这是一台风力涡轮机. 它们通常位于山区，戈壁甚至海中. 它们像飞机一样面对大自然的破坏，但是由于它们遥远且数量众多，因此很难获得仔细的维护和修理. 在如此困难的环境中，如何在不给人们带来麻烦的情况下创造出高效的风力发电机？风力发电机（也称为风扇）可以使用风来驱动叶片旋转，然后叶片驱动内部发电机旋转以发电. 但是，由于自然风的方向和速度一直在变化，因此不可能用风发电，并且风扇可能无法转动并且不能发电，或者部件损坏过快. 因此，有必要在风扇上安装风向标和风速计，并且必须始终监视风向和风速. 基于此，风力机会通过偏航和俯仰来调整姿态. 偏航是指旋转顶部机舱，使风力涡轮机尽可能地面向风向，捕获尽可能多的风能，并提高发电效率. 变桨距是指调节叶片的角度. 当风速较低时，三个叶片将同时向前旋转，从而增加了叶片与风之间的接触面，并保持了风扇的速度. 当风速过高或什至遇到台风时，叶片将同时移动. 旋转后，减少与风的接触面，减少叶片升力，降低风扇的速度，甚至使其停止，避免因过快的速度而导致故障. 但是，他们的工作地点太危险了. 山区的湍流，戈壁的风沙，海上的暴风雨，许多意外情况仍可能超过风力发电机的安全工作极限.

因此，我们需要更可靠的风扇，这些风扇安装有大量传感器以检测健康状况. 例如，通过温度变化来监视组件的安全性，通过振动变化来判断故障，并通过声音来分析叶片的健全性，从而使风扇具有“视觉”，“触觉”和“听觉”的基本“感觉”. 但这不足以使风扇保持健康20年. 首先，传感器很难覆盖风扇的所有部件，过分粗心会增加故障并增加维护负担. 其次，传感器只能监视故障的结果，无法了解风扇每个组件内部健康趋势的变化，并且在遇到特殊情况时不能主动调节和防止损坏. 如何解决这个问题呢？ Envision Group的“超感应”智能风扇使风扇不仅具有“感觉”，还具有主动的意识和行动能力. 通过使用风扇运动学模型和大数据驱动的机器学习模型，该愿景构建了每个风扇系统内部运行机制的数字模型. 该模型部署在风力涡轮机上，可以使用物理传感器的实时数据恢复风力涡轮机每个关键组件的实时健康趋势. 不仅如此，位于不同地方的数以千万计的各种模型的风力涡轮机将各自的数据收集到云中，以帮助数字模型更新和迭代，并且不断更新的数字模型将继续“感觉”和“意识”. 所有风力涡轮机的发展. 换句话说，这种智能的自主进化不仅来自个人，而且还来自网络中的所有工作伙伴. 那么，这种“超感应”智能风扇在实际运行中有何优势？以风切变为例，风切变一般是指风向在垂直方向上的变化. 例如，越靠近风轮的顶部，风速越高，而越靠近底部，风速越低. 在传统的风力涡轮机中，三个叶片只能倾斜在一起，并且每个叶片不能以最佳角度工作，并且由于风速不均匀，风轮会周期性地振荡，从而导致主轴承磨损.

视觉“超级感知”智能风扇可以使用物理传感器和数字模型来跟踪每个组件的损耗分布，并通过三个叶片的频繁独立俯仰来减少主轴承的磨损. 这种动态调整有助于平衡每个组件的运行状况并延长整个机器的使用寿命.

从“感觉”到“主动意识”，这一愿景不仅教会了球迷自力更生，而且照顾了整体情况. 例如，在风电场中，尾流效应是一个常见问题. 当上游风通过该单元时，风速将由于阻力而降低，并且流经下游单元的风能将减少，从而导致电能损失. 这种风还会为下游风扇产生尾流，增加叶片负载，并引起颤动. 导致疲劳甚至损坏. 远处的“超级感知”智能风扇可以通过叶片颤抖的能量来感知苏醒. 后风扇将发出请求以协调前风扇的偏航，从而避免唤醒. 利用尾流协同效应，在确保风力发电机健康运行的前提下，预计100MW海上风电场的发电效率将提高1.5％，年收入将增加375万元. / p>

可以看到，在这种名为EnOS Inside人工智能机器演进系统的数字模型的祝福下，风扇不再是一台旧机器，当遇到特定情况时它会被动地执行命令，而是真正具有网络协作智能. 以及“新机器”的集群演进能力. 像人类一样，他们可以主动适应不断变化的环境，智能地规避风险，及时沟通与协作以及高效清洁发电. 来源: PaperClip回形针

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