Anonim

Filtrerende fodring, der basker haj, inspirerer mere effektiv vandkraftsturbine

God tankegang

Darren Quick

7. februar 2011

5 billeder

The Strait Power turbine inspireret af basking hajen

At studere de humpede fremspring på fjerkræhvalens finner har allerede ført til mere effektive vind- og tidevandskraftværker, og nu er naturen igen inspirationskilden til en ny og mere effektiv vandkraftsturbine. Den seneste kilde til biomimicry er den basking haj, som industriel design studerende Anthony Reale har lånt fra at skabe "strømkraft, " en vanddrevet turbine generator, som tests har vist er 40 procent mere effektiv end nuværende design.

På trods af at være den næststørste haj i havet, anses den basking haj generelt for at være harmløs for mennesker, da det er en filterføder. Det svømmer med munden åben for at sive zooplankton, små fisk og hvirvelløse vand fra vandet, før vandet udvises gennem udvidede gilleskår, der næsten omslutter hele hovedet. Selvom denne vandstrøm hjælper i hajens svømning, erkendte Reale, at formen på hajens legeme også spillede en vigtig rolle.

Med kælvhajens kæbe, der kan strække op til 1, 2 meter i bredden, skabes der en trykforskel, når hajen svømmer. Som med vingerne på et fly er vandtrykket større langs den lige bund, mens den krumme overflade af hajens krop øger den afstand vandet skal rejse, hvilket resulterer i et lavere pres over hajens top.

Denne trykforskel hjælper med at trække vandet ud af basking hajens gæller og gør det muligt for basking hajen at være den eneste filter feeder haj, der udelukkende afhænger af den passive strøm af vand gennem sin svælg til at fodre. Andre filter feeder hajer, hval haj og megamouth haj, hjælpe processen ved sugning eller aktivt pumpe vand i deres svælg.

Med dette i tankerne designet Reale sin 'Strait Power ' turbine med en dobbelt konvergerende dyse eller en åbning i en åbning. Vandet går ind i turbinen gennem den første åbning, og den anden dyse - som hajens gylder - komprimerer vandet og skaber en lavtrykszone til at trække vandet igennem og generere mere energi.

Reale kom med designet til sit seniorprojekt ved College of Creative Studies (CCS) i Detroit og havde for nylig mulighed for at sætte den på prøve ved University of Michigans (UM) Marine Hydrodynamics Laboratory. UM-forskerne, som Reale samarbejdede med, var interesserede, da de havde arbejdet på noget, der lignede strøm til fjernforskningslejre i Alaska.

Underlagt 200 timers test i UM's 100-yard lange (91 m), 22 fods (6, 7 m), 10 fods dyb (3 m) slæbetank, Reale's 900 pund (408 kg) turbine model lavet hovedsagelig af træ, skruet sammen og forseglet med marine maling kom ud ser voldsramte og brudt. Men resultaterne var lovende med forskerne, der sagde, at designet forbedrede effekten af ​​et enkelt blad med omkring 40 procent - et tal, som Reale forventer at forbedre med fremtidige versioner.

Reale har indgivet et patent for teknologien og har designet fem potentielle kommercielle anvendelser af Strait Power-systemet, der spænder fra en bærbar og sammenklappelig version til opladning af små elektriske enheder beregnet til udendørs og militær brug, op til industrielle versioner med 10 fod (3 m ) diameter blades til strømforsyning elektriske generatorer med høj effekt på 40.000 watt og højere.

Via designboom

En Straight Power hydroelektrisk turbine

Reale 's Strait Power turbine model bliver testet hos UM

The Strait Power turbine inspireret af basking hajen

Vand kommer ind i basking hajens mund og udvises gennem dets gæller

Vandstrøm fra Strait Power turbine

Anbefalet Redaktørens Valg