W artykule przedstawiono proces projektowania oraz analizy aerodynamicznej łopat turbiny wiatrowej z wykorzystaniem metody BEMT (ang. Blade Element Momentum Theory). Dokonano doboru profili aerodynamicznych oraz opisano procedurę wyznaczania optymalnego rozkładu kątów zwichrowania i długości cięciw profili w funkcji długości łopaty dla założonych parametrów wejściowych. Dokonano obliczenia działających sił oraz generowanej mocy aerodynamicznej dla różnych warunków obciążenia turbiny oraz kąta skręcenia łopat. Zaproponowano projekt piasty wirnika umożliwiający regulację ustawienia łopat w warunkach laboratoryjnych. Silnik wiatrowy został zaprojektowany do wykorzystania w badaniach eksperymentalnych dwuwirnikowej turbiny wiatrowej, której konfigurację przedstawiono w artykule.
EN
In the paper detailed wind turbine blade design procedure with Blade Element Momentum Theory method has been presented. NACA 4418 airfoil has been chosen and its optimal distribution along a blade span for predefined wind turbine performance has been found. Axial and thrust forces have been calculated as well as torque and power acting on a wind turbine shaft. Calculations have been repeated for a wide range of aerodynamics loads and blade pitch angles forming full power characteristics. Power coefficient reached 0.472 for a predefined TSR = 5 and β = 0º. High value of a calculated Cp factor confirms proper design of a turbine blade. Wind turbine hub design with easily adjustable blade pitch angles has been proposed. Designed wind turbine will be used in experimental study on Counter Rotating Wind Turbine (CRWT). Research stand has been presented.
W artykule przedstawiono sposoby modelowania dwuwirnikowej turbiny wiatrowej z wykorzystaniem technik Obliczeniowej Mechaniki Płynów. Omówiono uproszczone metody modelowania Actuator Disc i Actuator Line Method oraz aspekty związane z dokładnym odwzorowaniem turbiny na siatce obliczeniowej. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń turbiny dwuwirnikowej złożonej z wirników NREL o mocy nominalnej 5 MW każdy. Do wykonania badań symulacyjnych wykorzystano metodę Actuator Line Method. Zaprezentowane wyniki symulacji potwierdziły zwiększenie wartości współczynnika wykorzystania energii wiatru dla rozpatrywanej konstrukcji turbiny wiatrowej.
EN
In the paper modeling and simulating methods applicable for the Counter Rotating Wind Turbine have been presented. The methods described in paper are based on Computational Fluid Dynamics techniques. An actuator methods, namely Actuator Line (ALM) and Actuator Disk (ADM) have been introduced. These methods do not require to explicitly represent the rotor. Beside of that calculated aerodynamic forces are projected onto computational domain in actuator points distributed on line (ALM) or disk surface (ADM). Aspects regarding direct rotor modeling e.g. rotor-fitted grid have been discussed as well. Case study of ALM use has been performed. Studied CRWT consisted of NREL 5MW rotors located half a diameter from each other. Rotors were exactly counter rotating with angular velocity of 9,115 rpm. Calculation were performed in OpenFOAM CDF solver. The LES code solved the incompressible Navier-Stokes equations over grid with 11,6 mln elements. The simulation was performed in unsteady conditions with 0,03 s time step and total time of 210 s. In comparison purposes simulation of SRWT was performed as well. Obtained results confirmed that CRWT is more efficient than SRWT and about 20% of additional power can be extracted from a wind energy.
The goal of this study is to preliminary assess the wind resources on the Szubieniczne Hill in order to predict the annual energy production for planned small wind turbine. The analyzed site is located close to the Gdańsk University of Technology campus, in complex urban environment additionally surrendered by forested hills. The assessment is based on Computational Fluid Dynamics simulations which allow to evaluate the wind energy potential on the entire area of interest. Simulations are integrated with a long-term local wind measurements from nearby AARMAG weather mast. The study provides micro-scale wind maps of the analyzed area which are then used to a calculation of annual energy production and to proposed wind turbine located at the hill costeffectiveness evaluation.
PL
W artykule przedstawiono wstępną ocenę zasobów energetycznych wiatru dla Wzgórza Szubienicznego. Wyniki symulacji zostały wykorzystane do estymacji rocznej produkcji energii dla proponowanej małej turbiny wiatrowej typu SWP25kW. Analizowana lokalizacja znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie Laboratorium Innowacyjnych Technologii Elektroenergetycznych i Integracji Odnawialnych Źródeł Energii LINTE^2, proponowana turbina miałaby uzupełnić infrastrukturę badawczą laboratorium. Wzgórze Szubieniczne otoczone jest przez silnie zurbanizowane obszary oraz zalesione wzgórza. Taka lokalizacja stwarza wiele problemów w procesie modelowania i symulacji. Ocena zasobów energetycznych wiatru została przeprowadzona z wykorzystaniem metod Numerycznej Mechaniki Płynów. Wyniki zostały skorelowane z dwuletnimi pomiarami wiatru ze stacji meteorologicznej „AM-8” dostarczonymi przez Fundację ARMAGG. Wyniki obliczeń wskazują, że warunki wietrzności na Wzgórzu Szubienicznym nie sprzyjają instalacji proponowanej turbiny.
Subject of this paper is the mathematical model estimating the Economical threshold between usage of combustion engine traction and electrical traction for new and modernized railway passenger communication lines. Currently available models do not coincide with the whole complexity of the problem. The proposed model was implemented into Matlab and then validated on “Pomorska Kolej Metropolitalna” investment time-frame and its cost of infrastructure, type of Diesel Multiple Units (DMU) and track geometry. The vehicles maintenance levels are taken into consideration as well. Usage of the Energy Storage Systems is considered. The final result of this analysis is threshold of economic efficiency in analyzed period of 30 years for traffic flow expressed in value of passenger per hour in rush hours.
PL
W artykule zaproponowano model matematyczny służący do estymowania wartości progu efektywności ekonomicznej pomiędzy użyciem trakcji spalinowej a trakcji elektrycznej na modernizowanych lub nowo budowanych pasażerskich liniach kolejowych. Obecnie używane modele nie uwzględniają całej złożoności problemu. Przedstawione rozwiązanie zostało zaimplementowane w środowisku Matlab, a następnie zweryfikowane w odniesieniu do inwestycji w budowę pt. “Pomorska Kolej Metropolitalna”. W modelu uwzględniono czas realizacji i istnienia projektu, koszty proponowanej infrastruktury, rodzaj pojazdów spalinowych i elektrycznych oraz kształt i topografię linii kolejowej. Koszty związane z utrzymaniem pojazdów (analiza LCC) oraz możliwe zastosowanie superkondensatorowych zasobników energii w pojeździe lub w podstacjach trakcyjnych są również uwzględnione w modelu. Końcowym wynikiem przeprowadzonej analizy jest estymacja progu efektywności dla założonego czasu istnienia inwestycji wyrażona w potokach pasażerów w godzinach szczytu.
Dogodne warunki terenowe Wzgórza Szubienicznego w Gdańsku oraz istniejąca tam infrastruktura stanowią podstawę do rozważenia koncepcji doposażenia instalacji badawczej Laboratorium Innowacyjnych Technologii Elektroenergetycznych i Integracji Odnawialnych Źródeł Energii LINTE^2 w skojarzony, hydro-wiatrowy zespół wytwórczy. W artykule zaproponowano koncepcję budowy elektrowni pompowo-szczytowej z turbinami Francisa oraz elektrowni wiatrowej, na którą będą składać się: turbina konwencjonalna oraz innowacyjna turbina typu CRWT.
EN
Favorable terrain conditions of Szubieniczne Hill in Gdansk and existing infrastructure there are the basis to consider the concept of research capabilities extension of Innovative Research Laboratory Power Technologies and Integration of Renewable Energy Sources LINTE ^ 2 in the associated hydro-wind power plant. There is a hundred year old water system with pump station and 5000 cubic meters reservoir on the Hill with a height of 50 m. This paper proposes a concept of construction of small inverter pumped storage power plant with Francis turbines and wind power, which will include: conventional and innovative turbine-type CRWT. The implementation of the proposed concept will multiply research offer of the laboratories LINTE^2 in terms of future power grids.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano podstawowe założenia metodologii tzw. projektowania, opierając się na modelu interesującej nowej techniki projektowania systemów wbudowanych (ang. embedded systems) oraz omówiono możliwości systemu Matlab/Simulink w tym zakresie. W końcowej części artykułu czytelnik odnajdzie dwa przykłady prototypowania dyskretnego regulatora typu PID oraz optymalnego LQ.
EN
The article presents basic principles of model-based design methodology an interesting new technique in the design of embedded systems. The authors use Matlab/Simulink system and MPC555 microcontroller to demonstrate a design of a discrete PID controller and an optimal LQ controller.
W pracy przedstawiono ideę dwupoziomowego modelu interakcji białko-ligand w problemie dokowania molekularnego. Dokowanie molekularne może być rozpatrywane jako potencjalna metoda komputerowego wspomagania projektowania i optymalizacji działania nowych leków. Stosowana metoda symulacji, z wykorzystaniem map stochastycznych, wywodząca się z losowych metod planowania trajektorii w robotyce, może być uważana za niezwykle interesujące, nowe podejście do efektywnego próbkowania przestrzeni konformacyjnej ligandu wokół białka. Oddziaływanie białko-ligand podzielone jest na dwie części - elektrostatykę modelowaną za pomocą równania Poissona-Boltzmanna oraz oddziaływania van der Waalsa reprezentowane przez potencjał Lennarda-Jonesa. Mapa stochastyczna w połączeniu z geometrycznym modelem interakcji białko-ligand, takim jak LUDI, może dać pełny obraz procesu dokowania molekularnego, począwszy od fazy niezwiązanej, na fazie końcowej, gdy ligand wiązany jest specyficznymi dla miejsca wiążącego oddziaływaniami, skończywszy.
EN
. In the paper we present an idea of two-level model of protein-ligand interaction for the problem of molecular docking. Molecular docking can be regarded as a potential method for computer aided drug design and optimization. We use stochastic roadmap methodology, inspired by probabilistic path planning in robotics, which can be regarded as a very interesting novel approach to effective sampling of ligand conformational space around a protein molecule. Protein - ligand interaction in divided into two parts electrostatics, modeled by the Poisson-Boltzmann equation, and van der Waals interaction represented by the Lennard-Jones potential. The stochastic roadmap combined with geometrical model of protein - ligand interaction, such as LUDI, could give full insight into the molecular docking problem from unbound phase to the final phase when a ligand is bound to the binding site of a protein.
W pracy przedstawiono implementację oraz wstępne wyniki działania zmodyfikowanego algorytmu wizji komputerowej - haszowania geometrycznego zastosowanego w problemie dokowania molekularnego. Dokowanie molekularne w ujęciu przedstawionym w pracy jest problemem znalezienia najlepszego dopasowania struktury przestrzennej białka oraz mniejszej molekuły - ligandu (molekuły lekopodobnej). Jako model interakcji białko ligand zastosowano powierzchnie interakcji - stanowiących geometryczną reprezentację zbioru reguł rządzących oddziaływaniami na poziomie molekularnym (wiązania wodorowe, oddziaływania hydrofobowe). Właściwości algorytmu zostały sprawdzone podczas próby rekonstrukcji naturalnego dopasowania struktury izomerazy oraz ligandu SO4, pochodzących z kompleksu o oznaczeniu 5TIM (PDB).
EN
The paper presents an implementation and preliminary results obtained with modified computer vision algorithm called geometric hashing applied to the problem of molecular docking. Molecular docking as presented here is the problem of finding the best possible matching between protein structure and a ligand (typically a smaller, drag like molecule). As a model for protein - ligand interaction we use the interaction surfaces - geometric representation of rules governing intramolecular interactions (hydrogen bonds, hydrofobic interactions). We tested our method trying to reconstruct native binding pose of the SO4 ligand and isomerase in 5TIM (PDB) complex.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.