Werktuigbouwkunde

Doel: Het ontwerpen van een windturbineblad van natuurvezel composieten te ontwerpen, te produceren en te testen om zo de haalbaarheid van dit materiaal voor een windturbineblad aan te tonen voor een kleine windturbine, met een vermogen kleiner dan 10 kW als pilot.
Cluster: themablok ‘massaproduct’
Opdrachtgever: Zylyon International B.V. & I-Love-Windpower

Zeven studenten werktuigbouwkunde hebben in opdracht van het bedrijf Zylyon International B.V. en I-Love-Windpower een windturbineblad ontwikkeld. Deze organisaties zijn respectievelijk gespecialiseerd in natuurvezels en kleine windturbines die energie opwekken in derde wereld landen. Het doel was om een windturbineblad van natuurvezel composieten te ontwerpen, te produceren en te testen om zo de haalbaarheid van dit materiaal voor een windturbineblad aan te tonen voor een kleine windturbine, met een vermogen kleiner dan 10 kW als pilot.

De productie van natuurlijke vezel versterkte composieten in combinatie met een natuurlijke hars is minder schadelijk voor het milieu, is goedkoper en is gemakkelijker te verkrijgen. De ecologische voetafdruk van de windturbine wordt hierdoor drastisch verlaagd en daarmee wordt het duurzaamheidaspect sterk verbeterd.

Om te onderzoeken of een natuurvezel composiet überhaupt geschikt is voor toepassing in een windturbineblad, is eerst onderzoek gedaan naar de materiaaleigenschappen. De benodigde proeven zijn een trekproef en een driepuntsbuigproef. De proeven zijn volgens de geldende normen voor kunststof vezel versterkte composieten of textielvezel versterkte composieten uitgevoerd.

Geconcludeerd kan worden dat de doorbuiging van het turbineblad volgens het simulatieprogramma FEMAP gelijk is aan 6,2 mm over 2 meter. Volgens de Von Mises-spanning is het zeer onwaarschijnlijk dat het blad breekt bij de gegeven windsnelheden. Het turbineblad kan prima gemaakt worden in de lagenoriëntatie van 8-6-4-2. De maximale spanning op de 8-laags jute is gelijk aan 20,8 MPa. Dit is lager dan dat het 4-laags jute aankan.

Related Projects