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【48812】研讨人员受安第斯秃鹰启示改造风力涡轮机 将发电量进步了10%

时间: 2024-06-20作者: 新闻中心

  安第斯秃鹰的减阻气动翼激发了人们发明小翼的创意,这种小翼加到风力涡轮机叶片上后,均匀能进步 10%的发电量。安第斯兀鹰翼展 10 到 12 英尺(3 到 3.7 米),是世界上最大的飞鸟。尽管它的体重高达 35 磅(16 千克),但其翅膀的空气动力学原理能够大大削减阻力,使这种鸟能够在不敲打翅膀的情况下进行长距离滑翔,一天之内能够滑翔 150 英里(241 千米)。

  加拿大阿尔伯塔大学(University of Alberta)机械工程系的研讨人员研讨了在风力涡轮机叶片上装置受兀鹰启示的小翼是否也能削减阻力并添加能量出产。

  风力涡轮机叶片使用空气动力学原理提取风能,并将其转化为电能。可是,假如咱们要依托清洁、可继续的动力出产,就必须保证它们尽可能多地发生能量。

  一般下降风力发电机功率的是升力发生的诱导阻力。当叶片穿过空气时,其顶部(吸气侧)会构成一个气压较低的区域。叶片下方(压力侧)的高压空气会与上方的低压区域寻求平衡,然后构成叶尖涡流,空气从叶片顶端呈螺旋状流出。涡流使气流向下偏转(下冲),发生诱导阻力。

  尽管大多数现代飞机都使用小翼来削减叶尖涡流的影响,以此来下降诱导阻力,但在风能工业中的使用仍处于起步阶段。对装有小翼的风力涡轮机进行的研讨标明,小翼能大大的提高发电量,但其价值往往是延伸叶尖,因而很难确认这种改善是直接归功于小翼,仍是添加了叶片的潮湿面积,即与外部气流触摸的面积。

  为了弄清这样的一个问题,阿尔伯塔大学的研讨人员求助于加拿大工业规划公司Biome Renewables,该公司经过仿照天然发明清洁动力产品,并依据秃鹰的翅膀规划了小翼。Biome 为秃鹰项目开发了受生物启示的小翼。它长 17.6 英尺(5.35 米),规划用于在出产后加装到风力涡轮机的叶片翼尖上。研讨人员使用计算机模仿确认了在样本风力涡轮机上加装 Biome 翼片对其发电量的影响。

  他们发现,添加小翼后,沿叶片跨度方向的吸力面和压力面之间的压力差增大,这反过来又添加了涡轮机的扭矩(绕轴的旋转力)和发电量。发电量均匀添加了 10%,研讨人员以为这归因于小翼引起的空气动力改变,而不仅仅是叶片扫掠面积的添加。尾流研讨和发电量的依据成果得出,这种生物启示规划能大大的提高风力涡轮机的发电量。

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