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可再生能源

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鱼激发风电场配置

23 Nov 2009
数字的力量?

传统的风力涡轮机在尽可能从邻近涡轮机的破坏性涡流时工作最佳。然而,美国的一对科学家们已经制定了,当它们彼此接近时,其他种类的涡轮机的性能实际上可以提高,因此可以使风电场比今天要小得多。

具有水平旋转轴的熟悉的螺旋桨状涡轮机可以从风暴露的风中转换50%或更多的能量。然而,在一个风电场中,来自一个涡轮机的唤醒将使空气扰乱邻居的叶片,这意味着涡轮机必须放置得很远。通常,为了确保它产生它可以隔离的大约90%的功率,涡轮机必须从其最近的横向邻居以及从下游的涡轮机的大约10个转子直径放置三个转子直径。对于直径为100的转子 matter neage变成1 km –相当距离。

较不熟悉的涡轮机系列具有垂直的旋转轴。它包括许多不同的子类型,包括使用拖动来推送设备的不同子类型,以及其他使用翼型的设备产生升力。单独地,这些垂直轴涡轮机比水平轴器件效率低,因为只有一次涡轮机的一部分可以在任何时间被风吹,因此被证明远不太受欢迎。然而,这些涡轮机在水平轴各种方面具有显着的优势–当它们放在彼此非常接近时,它们的功率输出可以增加。

鱼如何节省能量

现在, 罗伯特Whittlesey约翰达比里 在加利福尼亚州的理工学院的努力通过绘制航空工程师的工作来制定如何最好地安排如此紧密间隔的涡轮机 Daniel Weihs.谁在20世纪70年代展示了如何通过在学校游泳来节省能源。这种鱼形成了一系列偏移行,卫生队发现鱼类通过由他们两个最近的伴侣的游泳运动所造成的漩涡在他们面前行驶的游泳运动。 WhittlleSey和Dabiri想知道一条单独的鱼类产生的涡流的相对间隔是否可以作为风电场内的垂直轴涡轮机的布置的良好模板,并建立计算机模型来测试这个想法。

研究人员从垂直轴涡轮机中进行了风速和其他测量,然后将这些数据馈送到模型中,其中他们分析了虚拟涡轮机的各种布置,以了解这些是否会导致比自由的更大的平均旋转。汽轮机。他们发现的是交替的顺时针和逆时针旋转涡轮机的交错柱显着提高了涡轮机旋转的速度。他们说的原因是,邻近涡轮机的存在集中并加速风。

每单位面积的电力更多

WhittlleShey和Dabiri发现,以这种方式布置的垂直轴涡轮机可以每单位面积产生功率100倍,其水平轴风电场的100倍。 Whittlessy的指出,这将使风力更具吸引力,在那些有很多风的国家,而且有限的空间,如英国或日本等岛屿,也将降低与涡轮机的连接有关的基础设施成本,尽管它不是清除整体成本是否更便宜,因为需要更多的个体涡轮机。

该团队尚未通过在场中的实际涡轮机的不同布置中测量电力来测试其理论。他说他们打算在不久的将来进行此类测量。

这项研究正在美国物理社会年会的年度会议上提出’S流体动力学划分,在明尼阿波利斯举行22日–24 November.

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