在他们的首次比赛中,UTWind - 来自多伦多大学应用科学与工程学院的本科生和研究生团队 - 在设计和建造小型风力涡轮机的国际挑战中获得了最高奖项。
“虽然我们从一开始就努力成为一个有竞争力的团队,并且知道我们有一个强大的设计,但我们绝对没想到会赢得第一名,”UTWind的三年级材料科学与工程专业学生David Petriw说。
“球队的士气处于历史最高水平,我们将以一种大的方式庆祝这场胜利。
国际小型风力涡轮机大赛(ISWTC)每年由荷兰格罗宁根的汉泽应用科学大学主办。为了获得第一名,UTWind击败了来自丹麦,德国,波兰和埃及的团队。
“ISWTC的目标是建造和展示为撒哈拉以南非洲农村地区设计的风力涡轮机,”多伦多大学航空航天研究所(UTIAS)的博士候选人Andrew Ilersich说,他是UTWind的空气动力学负责人。
“我们设计的每个方面都必须针对其销售和运营的地区量身定制,或者至少与之兼容。我们还必须证明我们的设计是可持续的,由可回收,低成本和当地可用的材料制成。
与商业风电场中使用的大型涡轮机不同,商业风力发电场可以上升到100米以上,每个涡轮机可以产生兆瓦的电力,而小型风力涡轮机(SWT)是为从几百瓦到几千瓦的规模发电而设计的。
为了赢得比赛,团队必须在许多标准上展示一流的性能,包括发电,切入速度,估计的年度能源产量和功率系数,这是涡轮机效率的衡量标准。
性能是在代尔夫特理工大学的Open Jet Facility风洞中测量的。之后,团队前往代尔夫特的制造扭矩科学会议,展示他们的商业案例。
创建原型的过程从开始到结束花了一年多的时间。
“我们在2021年初开始了设计阶段,整个组件是在2022年冬季学期建造的,”材料科学与工程专业的三年级学生Ashley Best说,他是UTWind的媒体团队负责人。
“我们的涡轮机由木材和3D打印塑料制成。一些零件被外包给我们的赞助机械车间Protocase,但大部分制造都是由我们的团队在内部完成的 - 3D打印,激光切割,钻孔压制,车床,铣削和组装。
“使我们的团队与众不同的一件事是我们的高功率系数,即使在非常低的风速下运行也是如此,”UTWind联合总裁兼技术顾问,UTIAS博士候选人Suraj Bansal说。
“此外,由于我们的主动变桨控制系统,我们拥有非常模块化,低成本和可持续的结构,以及自启动风力涡轮机设计。我们目前正在创建一个移动应用程序,以直接从我们的移动设备控制和监控风力涡轮机的性能。
UTWind是多伦多大学工程学院最新的设计团队之一,由Bansal和UTIAS校友Ben Gibson于2021年1月共同创立。
“我是曼尼托巴大学类似风力涡轮机设计团队的成员,而Suraj之前在美国的研究工作中拥有设计极端规模风力涡轮机的经验,”吉布森说。
“我们希望尽可能多地传递这些知识,同时既要玩得开心,又要把自己推向极限。到目前为止,它取得了很好的效果。