کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
8058303 | 1520062 | 2018 | 31 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Impact of solar cell characteristics and operating conditions on the sizing of a solar powered nonrigid airship
ترجمه فارسی عنوان
تاثیر مشخصات سلول های خورشیدی و شرایط عملیاتی بر روی اندازه گیری یک خلبان خورشیدی غیر قابل استفاده
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
بالون خورشیدی، اندازه
ترجمه چکیده
هواپیماهای بدون سرنشین (بلومپس) با استفاده از گاز شناور برای مقابله با وزن خود استفاده می کنند، و طرح های مدرن همچنین شامل پانل های خورشیدی و باتری های قابل شارژ برای نیروی محرکه است. ترکیب این مفاهیم، پتانسیل برای مدت زمان نامتناهی پرواز را ارائه می دهد، بدین ترتیب موج های مناسب برای ماموریت های نظارتی که ایستگاه و ارتفاع حفظ می شوند، مناسب است. با این حال، یک تجزیه و تحلیل سازگار از تاثیر مشخصات سلول خورشیدی، سرعت باد و تابش در اندازه بالون در دسترس نیست. بنابراین، این کار با هدف بررسی تأثیر کارایی و وزن انرژی خورشیدی، انرژی خاص خاص، سرعت باد و تابش خورشید بر طول خلبانان خورشیدی، محدوده جرمی و خورشیدی، بررسی می شود. نشان داده شده است که با وجود تفاوت های بزرگ در کارایی و وزن، سلول های تک سلولی و سه سلول به طور همزمان به اندازه و وزن توازن بالادست منجر می شوند. استفاده از سلولهای نازک فیلم، در حالی که رقابت در سرعت باد کمتر از 14 متر بر ثانیه، از سوی دیگر، منجر به جرم و اندازه قابل توجهی بیشتر در سرعت باد بالاتر می شود. انرژی خاص سیستم ذخیره سازی تأثیر قوی بر طول و جرم دارد، در حالی که پوشش سلولی بی تاثیر است. با این حال، برای تراکم انرژی بیش از 1000 وات / کیلوگرم سود کوچک می شود. ابعاد بالقوه در ارتفاعات بالاتری بزرگتر است و تابش خورشید بیشتر است، که باعث می شود بالقوه با یک سلول خورشیدی به مراتب کوچکتر و به همین ترتیب جرم کمتر باشد. قدرت نفوذ به اندازه کافی برای غلبه بر کشیدن در دسترس نیست، در حالیکه تابش خورشید کم است و سرعت باد بالا است، هر چند که کارایی سلول های خورشیدی نیز یک عامل کمک کننده است، و با استفاده از سلول های کارآیی بالاتری می توانند در یک محدوده وسیع تر در سرعت و تابش کار کنند. سرعت بالا و پرتوهای کم باعث افزایش اندازه بزرگ، وزن و پوشش خورشیدی می شود که سرعت آن در طول و جرم بیشتر از تابش خورشید تاثیر می گذارد، در حالیکه سرعت و تابش موجب شده تا نسبت سلول های خورشیدی نسبتا برابر باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
سایر رشته های مهندسی
مهندسی هوافضا
چکیده انگلیسی
Non-rigid airships (blimps) use buoyant gas to counter their weight, and modern designs also incorporate solar panels and rechargeable batteries for propulsion. Combining these concepts offers the potential for indefinite flight duration, thus rendering blimps suitable for surveillance missions where station and altitude are maintained. However, a consistent analysis of the impact of solar cell characteristics, wind speeds and irradiance on the airship size is not available. Therefore, this work aims to study the effect of varying solar cell efficiency and weight, energy storage system specific energy, wind speed and solar irradiance on a solar powered airship's length, mass and solar coverage area. It is demonstrated that single-junction and triple-junction cells consistently lead to similar airship sizes and masses despite large differences in efficiency and weight. The use of thin-film cells, while competitive at wind speeds below 14 m/s, on the other hand, leads to a significantly greater mass and size at higher wind speeds. The specific energy of the storage system has a strong impact on length and mass, while cell coverage is unaffected. However, for energy densities above 1000 Wh/kg gains become small. Airship size is larger at higher altitudes, and solar irradiance is greater, which yields an airship with a significantly smaller solar cell area and thus lower mass. Sufficient propulsive power to overcome drag is unavailable where solar irradiance is low and wind speeds are high, although solar cell efficiency is also a contributing factor, and blimps employing higher efficiency cells can operate over a wider range in speed and irradiance. High speeds and low irradiance necessitate a large blimp size, weight and solar coverage, with speed affecting length and mass more acutely than irradiance, while both speed and irradiance affect solar cell proportion nearly equally.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 72, January 2018, Pages 353-363
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 72, January 2018, Pages 353-363
نویسندگان
Durlabh Pande, Dries Verstraete,