पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटीमध्ये एरोस्पेस इंजिनिअरिंगची भारतीय वंशाची विद्यार्थिनी दिव्या त्यागी हिने शतकानुशतके जुन्या गणितीय समस्येचे पुनर्परीक्षण करून एक अभूतपूर्व कामगिरी केली आहे. सुश्री त्यागी यांच्या नवीन दृष्टिकोनामुळे गुंतागुंतीच्या समस्येचे यशस्वीरित्या सोपीीकरण झाले आहे, ज्यामुळे ती अधिक सुलभ आणि तपासण्यास सोपी झाली आहे.
मूळतः ब्रिटिश वायुगतिकशास्त्रज्ञ हर्मन ग्लॉअर्ट यांनी विकसित केलेली ही समस्या दशकांपासून वायुगतिकी संशोधनाचा आधारस्तंभ आहे. पेन स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या अधिकृत वेबसाइटनुसार, सुश्री त्यागी यांचे कार्य ग्लॉअर्टच्या संशोधनावर विस्तारते, पवन टर्बाइन डिझाइनमध्ये नवीन शक्यता उघड करते ज्या पूर्वी शोधल्या नव्हत्या.
“मी ग्लॉअर्टच्या समस्येवर एक परिशिष्ट तयार केले आहे जे टर्बाइनच्या पॉवर आउटपुटला जास्तीत जास्त वाढवण्यासाठी आदर्श प्रवाह परिस्थिती सोडवून पवन टर्बाइनचे इष्टतम वायुगतिकीय कामगिरी निश्चित करते,” सुश्री त्यागी म्हणाल्या.
दिव्या त्यागी यांच्या सल्लागार आणि सह-लेखिका स्वेन श्मिट्झ यांनी अधोरेखित केले की हर्मन ग्लॉअर्ट यांचे मूळ कार्य केवळ पॉवर कोएन्सिफिकेशन जास्तीत जास्त करण्यावर केंद्रित होते, जे पवन ऊर्जेचे विजेमध्ये रूपांतर करण्याची कार्यक्षमता मोजते. तथापि, ग्लॉअर्टच्या संशोधनात रोटरवर परिणाम करणारे एकूण बल आणि क्षण गुणांक विचारात घेतले गेले नाहीत आणि टर्बाइन ब्लेडवर वाऱ्याच्या दाबाचा परिणाम, विशेषतः ते ताणाखाली कसे वाकतात याकडे दुर्लक्ष केले गेले.
“जर तुम्ही तुमचे हात पसरले असतील आणि कोणीतरी तुमच्या तळहातावर दाबले असेल, तर तुम्हाला त्या हालचालीचा प्रतिकार करावा लागेल. आम्ही त्याला डाउनविंड थ्रस्ट फोर्स आणि रूट बेंडिंग मोमेंट म्हणतो आणि पवन टर्बाइनने ते देखील सहन केले पाहिजे. तुम्हाला एकूण भार किती मोठा आहे हे समजून घेणे आवश्यक आहे, जे ग्लॉअर्टने केले नाही,” असे ऊर्जा आणि पर्यावरण संस्थेतील प्राध्यापक श्री. श्मिट्झ म्हणाले.
त्यांनी टिप्पणी केली की सुश्री त्यागी यांचे नाविन्यपूर्ण उपाय, भिन्नतेच्या कॅल्क्युलसवर आधारित, एक उल्लेखनीय साधे परंतु शक्तिशाली फ्रेमवर्क प्रदान करते. हा गणितीय दृष्टिकोन मर्यादित ऑप्टिमायझेशन सक्षम करतो, ज्यामुळे संशोधकांना पवन टर्बाइन डिझाइनचे नवीन पैलू सहजपणे एक्सप्लोर करता येतात.
“याचा खरा परिणाम पुढच्या पिढीतील पवनचक्क्यांवर होईल, ज्या नवीन ज्ञानाचा वापर करून ते उघड केले गेले आहे. दिव्याच्या सुंदर उपायाबद्दल, मला वाटते की ते देशभर आणि जगभरातील वर्गखोल्यांमध्ये प्रवेश करेल,” श्री. श्मिट्झ म्हणाले.
त्यांनी त्यांच्या विद्यार्थ्याच्या या गुंतागुंतीच्या समस्येला तोंड देण्याच्या दृढनिश्चयाची आणि चिकाटीची प्रशंसा केली. “जेव्हा मी ग्लॉर्ट समस्येबद्दल विचार केला तेव्हा मला वाटले की पावले गहाळ आहेत आणि ती खूप गुंतागुंतीची आहे. ते करण्याचा एक सोपा मार्ग असावा. तेव्हा दिव्या आली. ती चौथी विद्यार्थिनी होती जिच्याकडे मी आव्हान दिले होते आणि ती एकमेव होती ज्याने ती स्वीकारली. तिचे काम खरोखर प्रभावी आहे,” श्री. श्मिट्झ पुढे म्हणाले.
वैमानिक अभियांत्रिकीमध्ये पदवी पूर्ण केलेल्या सुश्री त्यागी आता तिच्या पदव्युत्तर पदवीचे शिक्षण घेत आहेत आणि सध्या संगणकीय द्रव गतिमानता (CFD) मध्ये अत्याधुनिक संशोधन करत आहेत. तिचा सध्याचा प्रकल्प, जो यूएस नेव्हीने निधी दिला आहे, तो हेलिकॉप्टर फ्लाइट सिम्युलेशन आणि विमान वाहतूक सुरक्षितता सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित करतो.
