AQSh talabasi 100 yillik matematik masalani yechishga muvaffaq bo‘ldi

AQSh talabasi shamol turbinalarining haqiqiy quvvatini ochish uchun 100 yillik matematik masalani hal qildi.

Glauertning optimal rotor diski yechimiga qo‘shimcha, quvvatni maksimal darajada oshirish uchun ideal oqim sharoitlarini hisoblash orqali shamol turbinasining ishlashini optimallashtiradi.

Yosh talaba bir asrlik matematik muammoni qayta ko‘rib chiqib, shamol turbinasining oqim sharoitlarini optimallashtirish va quvvatini oshirish uchun oddiy, ammo nafis yechimni topdi.

Pensilvaniya shtatidagi Penn Davlat universitetining aerokosmik muhandisligi bo‘yicha magistratura talabasi Divya Tyagi, uning ilmiy rahbari, PhD Sven Schmitz uni chuqurroq o‘rganishga undaganidan so‘ng, britaniyalik aerodinamik olim Hermann Glauertning optimal rotor diski yechimiga tuzatish kiritdi.

"Glauert muammosi haqida o‘ylaganimda, ba’zi bosqichlar yetishmayotgandek va bu juda murakkab tuyuldi," deydi Boeing/A.D. Welliver nomidagi Aerokosmik muhandislik kafedrasi professori va tadqiqot hammuallifi Shmitz, u yaxshiroq yondashuv borligiga ishonchi komil ekanligini qo‘shib o‘tadi.

"Keyin Divya paydo bo‘ldi," deya davom etadi u. "U men bu muammoni ko‘rishga undagan to‘rtinchi talaba edi va uni qabul qilgan yagona o‘quvchi bo‘ldi. Uning ishi haqiqatan ham ajoyib."

Talaba bu vazifani o‘z zimmasiga oldi va muammoga soatlab vaqt ajratdi. Oxir-oqibat, u variatsiyalar hisobi asosida yechim ishlab chiqdi. Bu matematik usul cheklangan optimallashtirish uchun qo‘llaniladi.

"Men Glauert muammosiga qo‘shimcha yaratdim. U shamol turbinasining quvvatini maksimal darajada oshirish uchun turbinaning ideal oqim sharoitlarini aniqlash orqali optimal aerodinamik ko‘rsatkichlarni belgilaydi," deydi Tyagi.

Shmitsning ta’kidlashicha, Glauerning dastlabki ishi faqat maksimal erishish mumkin bo‘lgan quvvat koeffisiyentiga qaratilgan edi. Bu koeffisiyent turbinaning shamolni elektr energiyasiga qanchalik samarali aylantirishini o‘lchaydi. Biroq Glauert parraklar biriktirilgan aylanuvchi qism - rotordagi to‘la kuch va moment koeffisiyentlarini, shuningdek, parraklarning shamol bosimi ta’sirida qanday egilishini hisobga olmagan.

"Agar qo‘llaringizni yoyib tursangiz va kimdir kaftingizga bosim o‘tkazsa, siz bu harakatga qarshilik ko‘rsatishingiz kerak," deb tushuntiradi Shmits. "Biz buni shamolning tortish kuchi va ildizning egilish momenti deb ataymiz va shamol turbinalari ham bunga bardosh berishi kerak."

"Glauert hisobga olmagan umumiy yukning qanchalik katta ekanligini tushunishingiz zarur," deya davom etadi professor va Divyaning usuli shamol turbinalarining keyingi avlodini shakllantirib, dizayn va samaradorlikni takomillashtirishga olib kelishini kutayotganini ta’kidlaydi.

"Divyaning nafis yechimiga kelsak, u nafaqat sinfxonalarga, balki butun mamlakatga va dunyoga kirib boradi deb o‘ylayman," deya qo‘shimcha qiladi professor.

"Katta shamol turbinasining quvvat koeffisiyentini atigi 1 foizga oshirish turbinaning energiya ishlab chiqarishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi va bu biz munosabatlarni aniqlagan boshqa koeffisiyentlarga ham ta’sir qiladi," deydi talaba. Quvvat koeffisiyentining 1 foizga oshishi turbinaning energiya ishlab chiqarishini sezilarli darajada ko‘paytirishi mumkin, bu esa butun bir mahallani elektr energiyasi bilan ta’minlash imkonini beradi.