Tyrbinau gwynt

CYNYDDU PŴER A GYNHYRCHWYD GAN LLYFRGELLOEDD AMBIENT

Y Her

Mae angen monitro parhaus ar strwythurau megis awyrennau a thyrbinau gwynt alltraeth er mwyn asesu diogelwch, cyfanrwydd a dibynadwyedd, sef tasg y mae pobl wedi’i chyflawni ers talwm.

Yn ystod y degawd diwethaf mae systemau Monitro Iechyd Strwythurol (SHM) newydd, sy’n cael eu pweru o hirbell gan Ddeallusrwydd Artiffisial (AI), wedi bod yn destun cryn arloesi. Mae angen cyflenwad pŵer di-dor ar y systemau hyn ar gyfer y synwyryddion sy’n sail iddyn nhw.

Mae Crynhowyr Ynni sy’n Dirgrynu (VEH), sy’n chwilota am ynni yn nirgryniadau’r amgylchedd o amgylch strwythurau, yn cael eu datblygu i fynd i’r afael â’r angen hwn. Fodd bynnag, mae’r pŵer y bydd peiriannau VEH yn ei grynhoi’n gostwng yn sylweddol os bydd amledd y dirgrynu yn yr amgylchedd yn gwyro oddi ar yr amledd a ddyluniwyd.

Cynaeafu Ynni Dirgryniad Anlinol

Y Dull

Yr Her

Y Dull

Mae’r Athro Sondipon Adhikari yn ymchwilio er mwyn mynd i’r afael â cholli pŵer mewn VEHau, gan ddefnyddio VEHau aflinol yn hytrach na’r VEHau llinol traddodiadol.

Gan ddefnyddio dulliau analytig a chyfrifiannol i ddatblygu VEHau aflinol piesodrydanol ac yna adeiladu prototeipiau yn y labordy, mae’r Athro Adhikari wedi darganfod bod VEH aflinol a ddylunnir yn y ffordd orau bosibl yn gallu crynhoi pŵer gan ddefnyddio ystod eang o gyffroadau yn yr amgylchedd.

Mae effaith piesodrydanol yn deillio o drydan sy'n cronni mewn deunyddiau solet penodol mewn ymateb i wasgedd mecanyddol. Defnyddir y ffynhonnell ynni hon wrth ddylunio adeiladau uchel a chaiff ei storio mewn batris sy'n gwefru eu hunain a ddosberthir yn strategol, gan gynnig lefel newydd o hunangynhaliaeth drwy system fonitro sy'n pweru ei hun.

Mae’r Athro Adhikari a’i dîm yn cydweithio gyda Labordy Smart Materials, Structures & Systems o Brifysgol IIT Kanpur yn yr India i ddatblygu VEHau sy’n defnyddio cyffroadau yn sgîl llifau hylifol. Mae’r prototeip yn cael ei ddatblygu ar hyn o bryd i bweru synwyryddion er mwyn monitro llygredd yn afon Ganges yn yr India.

Cronfa Ymchwil Heriau Byd-eang a chyllid gan y Gymdeithas Frenhinol a Marie Curie yn Horizon 2020 sydd wedi ariannu ymchwil yr Athro Adhikari.

Cymrawd y Gymdeithas Awyrenegol Frenhinol a chymrawd cyswllt Sefydliad Awyrenneg a Gofodeg yr Unol Daleithiau (AIAA) yw’r Athro Adhikari. Mae hefyd yn aelod o’r Gymdeithas Mecaneg Arbrofol (SEM) a’r Sefydliad Nanodechnoleg (IoN).

Yr Effaith

Prif amcan yr ymchwil hon yw cynhyrchu VEHau aflinol peisodrydanol ar raddfa fechan a fydd yn cynyddu pŵer wedi’i grynhoi o ystod eang o ffynonellau dirgrynu yn yr amgylchedd. Bydd hyn yn helpu i bweru systemau Monitro Iechyd Strwythurol diwifr yn y dyfodol sy’n cael eu galluogi gan Ddeallusrwydd Artiffisial at ddibenion adeiladau, pontydd, awyrennau a thyrbinau gwynt alltraeth.

Bydd hyn yn ei dro yn arwain at strwythurau peirianneg dynamig a fydd yn fwy diogel, call a dibynadwy, a hynny am gost sylweddol is.

Nodau Datblygu Cynaliadwy y Cenhedloedd Unedig (CU)

Dinasoedd a Chymunedau Cynaliadwy UNSDG

Themâu Ymchwil Prifysgol Abertawe