יום חמישי, 11 בדצמבר 2008

סמינר: מצב הרוח 2008 - אנרגיה מתחדשת משמעותית

פרופ' אביב רוזן


אנרגית הרוח הינה מקור אנרגיה שקצב הגידול הממוצע שלו בעשר השנים האחרונות עמד על 28% בשנה. ההספק המותקן של טורבינות רוח בעולם עבר בשנת 2008 את סף 100GW, כאשר ב-13 מדינות בעולם כושר היצור של אנרגית הרוח עולה על 1GW. בדנמרק, פורטוגל, ספרד וגרמניה 20%, 12%, 10% ו- 7%, בהתאמה, מהאנרגיה החשמלית שנצרכה בשנת 2007, נוצרה על ידי טורבינות רוח. ההספק של טורבינות הרוח שהותקנו באירופה בשנת 2007 היווה 40% מהתוספת הכוללת לכושר ייצור החשמל באותה השנה, ועלה על התוספת של כל אמצעי אחר ליצור חשמל.
שוק אנרגית הרוח הגיע בשנת 2007 להיקף של 36B$, והתעשייה מתקשה לעמוד בביקוש. התחזיות הינן שתנופת הפיתוח תמשך ואף תגדל. רק לאחרונה פרסם משרד האנרגיה בארה"ב דוח המתאר תכנית שמטרתה ייצור 20% מצריכת החשמל בשנת 2030 בעזרת אנרגית רוח. באירופה קיימת תכנית האמורה להגיע ליעדים דומים כבר בשנת 2020.
במהלך השנים הפכו טורבינות הרוח למערכות הנדסיות גדולות, מורכבות ויקרות. הטורבינות הגדולות ביותר הינן בעלות כושר יצור חשמל העולה על 5MW וקוטר הרוטור שלהן עולה על 120 מטר. מערכות אלה מציבות אתגרים קשים למתכננים ולמפעילים, בתחומים של: מבנה, אווירודינמיקה, בקרה, הפקת חשמל, ביסוס, מטאורולוגיה ועוד. ברוב המקרים טורבינות אינן מותקנות בצורה פרטנית, אלא מוצבות במסגרת חוות של טורבינות. חווה מודרנית יכולה לכלול מאות טורבינות, כאשר כושר היצור של חווה כזאת הינו בסדר גודל של תחנת כוח.

בהרצאה תוצג סקירה של ההיבטים השונים הקשורים באנרגית הרוח. כמו כן יוצג גם המצב בישראל ואפשרויות פיתוח בעתיד. ההצגה תהיה בצורה שאינה דורשת מומחיות בתחומים שצוינו.

ההרצאה תתקיים ביום רביעי ד' בטבת תשס"ט (31.12.08)
שעה 16:30
בנין אוירונוטיקה חדר 241
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה
המשך...

סמינר: הקשר בין מבני הפסים ומערבולות סיכת הראש בזרימות גזירה תת-קריטיות התחומות ע"י קיר

ג'ימי פיליפ

עבודת מחקר לקראת תואר דוקטור
בהנחיית פרופסור יעקב כהן

מטרת המחקר העיקרית היא הבנת התפתחותם של מבנים בסיסיים בזרימות טורבולנטיות: מבני הפסים ומערבולות סיכת הראש, תוך שימוש בשיטות ניסוייות, תיאורטיות ובהדמיות נומריות. שתי זרימות קנוניות נבחנות: זרימת Poiseuille בתעלה מישורית וזרימה בצינור.
מבני הפסים מיוצרים ניסויית בזרימת תעלה מישורית בעזרת הזרקת אוויר דרך חריץ אורכי בתחתית התעלה. ראיית זרימה ומדידות של שדה המהירות (הכוללים שדה ממוצע, רגעי ונתונים המתקבלים משימוש בשיטת נעילת המופע) מבוצעות תוך שימוש במדידי חוט להט ובטכניקת ה-PIV. מבני הפסים גדלים בהתאם לחזוי על פי המנגנון הליניארי של גידול מעבר והמרחק בו מושג הגידול המרבי (Xmax) פרופורציוני למספר ריינולדס ((Re. שיקולים תיאורטיים חדשים חוזים היבטים רבים של מנגנון גידול המעבר תוך שימוש בשני האופנים הפחות יציבים בלבד של זרימה למינרית בתעלה. כפי שנחזה בניסויים, מבני הפסים בהיותם נתונים לאי-יציבות משנית הופכיים לגליים ומאפשרים את גידול של הפרעות מקומיות הנוצרות בשיאי הגלים. הפרעות אלו מתפתחות למערבולות סיכת ראש. הניסויים מראים כי משרעת ההפרעה ההתחלתית (ε) הדרושה ליצירת מערבולת סיכת הראש נתונה ע"י ε ~ Re-3/2. לאחר יצירתן מערבולות אלו ממשיכות להתקיים ונעות במורד התעלה.
תהליך דומה של התפתחות מבני פסים ואי-יציבותם המשנית המובילה להתפתחות של מערבולות סיכת הראש, מתרחש בזרימה בצינור. ראית זרימה ומדידות PIV מדגימות כי במקרה זה ובשונה לקורה בזרימה בתעלה ε ~ Re ומערבולות סיכת הראש דועכות במורד הזרימה. כתוצאה מכך הקשר בין ε ו-Re משתנה כתלות במרחק מורד הזרימה.
לבסוף, התפתחותן של מערבולות סיכת הראש מטופלת תיאורטית באמצעות עקיבה אחר אינטגרל ה-fluid impulse הקשור בהן. ביטויים החוזים את התפתחותה בזמן של הפרעה מקומית לא-ליניארית בזרימות גזירה לא רוטציוניות תואמים תוצאות נומריות המתקבלות בעזרת התוכנה המסחרית Fluent.

ההרצאה תתקיים ביום שני ב' בטבת תשס"ט (29.12.08)
שעה 13:30
בנין אוירונוטיקה חדר 241
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה
המשך...

סמינר: ‫גישת פער ידע לבקרת להקת כלי טיס בלתי מאוישי‬ם תחת תנאי אי-וודאות חמורי‬ם

איתי סיסו


עבודת מחקר לקראת תואר מגיסטר
בהנחיית ד"ר טל שימא ופרופ' יעקב בן-חיים

שיטת פער-ידע היא שיטה לא הסתברותית לקבלת החלטות בתנאי אי-ודאות חמורה. השיטה מתבססת על גישת מקסום החסינות לכשל (המוגדר ע"י קריטריו מסוים) בהינת אי-ודאות חמורה בנתוני ההתחלתיים. אחד ההבדלים המרכזיים בין גישה זו לפרדיגמות רווחת בבעיות מהסוג המוצג הוא אי-הנחת התפלגות הסתברותית כלשהי של השגיאה בנתונים ההתחלתיים. במחקר זה נבחנה תרומת גישה זו בחיפוש מטרה נייחת ע"י מספר כלי טיס בלתי מאוישים (כטב"מים). התרחיש הנדון כולל מספר תאי שטח, מרוחקים אחד מהשני, אשר באחד מהם שוכנת המטרה. קיים מידע הסתברותי לא ודאי על הסיכוי להמצאות המטרה בכל אחד מתאי השטח (למשל ע"י תצפיות עבר). על סמך מידע זה נרצה לתכנת משימת חיפוש של מספר כטב"מים באותם תאי שטח הכוללת את סדר החיפוש וזמן השהות בכל תא עבור כל כטב"מם. השוואה בין גישת פער ידע לגישת מיקסום תוחלת התועלת נבחנה אנליטית במקרה מופשט חד-מימדי וכן נומרית במקרים מורכבים יותר, ע"י שיטות דטרמיניסטיות וסטוכסטיות (אלגוריתם גנטי). בסמינר יוצג תיאור מתמטי של שיטת פער ידע ויישומו לבעייה הנדונה. כמו כן ידון נושא שקלול התמורות (חסינות לכשל אל מול תוחלת התועלת) ויוצגו תוצאות נומריות.‬

ההרצאה תתקיים ביום רביעי כ' בכסלו תשס"ט (17.12.08)
שעה 16:30
בנין אוירונוטיקה חדר 241
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה
המשך...