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用風箏和無人機產生能量 設計模擬器分析AWES系統效率

風箏


用風箏和無人機產生能量 設計模擬器分析AWES系統效率


用風箏和無人機產生能量 設計模擬器分析AWES系統效率
（）據EurekAlert!：空氣能源發生系統（英文縮寫AWES）是一種通過風力發電的新型科技 。通過該系統，傳統的造價昂貴的風力渦輪機塔被電纜代替，而其葉片則可以被靈活的風箏或巨型無人機替代 。在地面發電系統中，電纜被用于推動安裝在地面的電力發動機運作；而在空中發電系統里，電能由飛行裝置上安裝的風力渦輪機產生并通過電纜傳輸到地面 。這兩種情況，都是通過一個安裝和材料造價較低的裝置，可以在離地表五百米以上風較大且不易間斷的較高高度進行運作，并且該裝置還具有較低的視覺沖擊力以及更容易運輸，因此可以在難以進入的偏遠地帶產生能量 。
“AWES是一種可以在較高高度地帶產生能量的顛覆性科技 ?！笨ㄈ珊图庸枺≧amón y Cajal）生物工程和航天航空工程系研究員貢薩洛·桑切斯·阿利亞加（Gonzalo Sánchez Arriaga）解釋并補充說明：“該技術結合了經典電氣工程和航空學的理論如電機設計、氣動彈性或控制，以及與無人機和電纜動力學相關的非傳統的最前沿的理論知識 ?！?br>在該框架下，卡三的研究人員在最近一期科學期刊《應用數學建?！罚ˋpplied Mathematical Modelling）上發表了一篇科學論文，內容是關于研究AWES系統行為的飛行模擬器 ?！巴ㄟ^該模擬器 ， 我們可以研究該系統的行為 ， 優化其設計并找到能量最大化的方案 。” 國家航空航天技術研究所（INTA）飛行力學領域研究員，卡三生物工程和航天航空工程系在讀博士里卡多·波羅比亞·莫雷諾（Ricardo Borobia Moreno）解釋 。該軟件已經在卡三注冊所有權并可以免費下載以供其他團體進行研究 。
同模擬器一道，研究人員也為AWES系統啟動了一個飛行測試庫 。并為此在兩個沖浪風箏上配備了不同的儀器，在多次飛行數據中記錄了風箏的位置、速度、攻角、滑動以及線路中的張力，并已從中開發并驗證了不同的軟件工具，例如上述模擬器或時刻可以記錄風箏飛行不同參數的估算器 ?！帮w行測試庫的準備工作需要投入大量的精力、時間和資源，但也引起了大量學生的興趣 。除了研究之外 ， 該項目也豐富了我們的教學，因為很多學生用AWES作為研究課題完成了其本科和碩士論文 ?！眳⑴c卡三航天航空工程系本科飛行力學課程教學工作的貢薩洛·桑切斯·阿利亞加表示 。
前景看好的領域 與離地五百米以上的風箏和無人機產生能量相關的研究與新型公司的成立在最近幾年中增長迅速，這特別需要感謝歐盟委員會以及如谷歌等私人公司對該項目提供的資金支持 。
卡三對該項目的研究在整個西班牙領先 ， 通過萊昂納多獎學金和BBVA銀行基金會的資助，早在2015年就啟動了該項目，并由國家科技創新與大學部的撥款，通過綠色風箏項目（ENE2015-69937R）得以繼續進行研究 。“我們項目的內容包括AWES系統的飛行測試與估算、控制與模擬 。” 貢薩洛·桑切斯·阿利亞加表示 。“該項目正將飛行世界的科技與知識，如飛行測試非常有意義的轉化為飛行運輸能量 ?！?里卡多·波羅比亞·莫雷諾補充說明 。
更多信息： 參考書目： 作者： Sanchez-Arriaga, Gonzalo Pastor-Rodríguez, Alejandro Sanjurjo Rivo, Manuel Schmehl, Roland (2018) 《用于機載風能系統的拉格朗日飛行模擬器》 《應用數學建?！?，19，第665-684頁 2019年 電子版第一版：2019年1月4日 https://doi.org/10.1016/j.apm.2018.12.016
Video: https://youtu.be/bE0fqQ24nKc