http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-22 01:13:48 來源:科技日報
風能是人們所看好的、發fa展zhan前qian景jing相xiang當dang可ke觀guan的de可ke再zai生sheng能neng源yuan。然ran而er,風feng能neng也ye麵mian臨lin著zhe利li用yong率lv或huo效xiao率lv方fang麵mian的de問wen題ti,導dao致zhi此ci問wen題ti的de因yin素su在zai於yu風feng能neng自zi身shen存cun在zai的de易yi變bian性xing。在zai風feng速su穩wen定ding的de情qing況kuang下xia,風feng力li發fa電dian機ji的de空kong氣qi動dong力li性xing能neng表biao現xian極ji佳jia。然而,在遇到陣風、湍(tuan)流(liu)和(he)風(feng)剪(jian)流(liu)時(shi),風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)葉(ye)片(pian)的(de)效(xiao)率(lv)則(ze)會(hui)出(chu)現(xian)降(jiang)低(di)情(qing)況(kuang)。對(dui)此(ci),科(ke)學(xue)家(jia)在(zai)不(bu)斷(duan)努(nu)力(li),幫(bang)助(zhu)大(da)型(xing)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)在(zai)不(bu)同(tong)風(feng)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)提(ti)高(gao)風(feng)能(neng)的(de)利(li)用(yong)率(lv)。

智能控製係統可大大提高風能利用率
美國雪城大學L.C.史密斯工程和計算機學院部分研究人員正在進行這方麵的研究工作。目前,他們正在測試自己開發的主動式風流動智能控製係統。該gai係xi統tong的de基ji本ben出chu發fa點dian是shi根gen據ju表biao麵mian測ce量liang而er估gu算suan流liu過guo葉ye片pian表biao麵mian風feng的de狀zhuang況kuang,然ran後hou將jiang此ci信xin息xi傳chuan遞di給gei智zhi能neng控kong製zhi器qi,以yi便bian對dui葉ye片pian采cai取qu實shi時shi調tiao整zheng控kong製zhi氣qi流liu和he提ti高gao風feng力li發fa電dian機ji係xi統tong的de整zheng體ti效xiao率lv。此ci舉ju還hai有you可ke能neng降jiang低di因yin流liu動dong分fen離li而er產chan生sheng的de過guo度du噪zao音yin和he葉ye片pian振zhen動dong。
參與研究的人員包括王冠南(英譯)、巴斯曼·哈迪迪和馬克·格勞澤爾,他們完成的初期仿真結果顯示,對葉片1/2半徑以外的外側板施以氣流控製,能在風力發電機額定功率輸出相同的情況下,顯著地增大風力發電機整體工作範圍;或者說,在相同的工作範圍,可適當地提高風力發電機的額定輸出功率。
研究人員認為,在采用氣流控製後,風力發電機的工作範圍可以有效地提高80%,額定功率輸出不變;或者將額定輸出功率增加20%,工作範圍保持不變。他們表示,最佳的氣流控製部位為葉片外側板超出半徑一半的位置。
借(jie)助(zhu)雪(xue)城(cheng)大(da)學(xue)新(xin)落(luo)成(cheng)的(de)無(wu)回(hui)聲(sheng)風(feng)洞(dong)設(she)施(shi),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)同(tong)時(shi)還(hai)在(zai)分(fen)析(xi)和(he)了(le)解(jie)特(te)定(ding)的(de)葉(ye)片(pian)形(xing)狀(zhuang),以(yi)決(jue)定(ding)在(zai)氣(qi)流(liu)極(ji)其(qi)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)環(huan)境(jing)下(xia),不(bu)同(tong)形(xing)狀(zhuang)的(de)葉(ye)片(pian)在(zai)受(shou)到(dao)適(shi)當(dang)氣(qi)流(liu)控(kong)製(zhi)時(shi),其(qi)所(suo)具(ju)有(you)的(de)升(sheng)力(li)和(he)阻(zu)力(li)特(te)性(xing)。此(ci)外(wai),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)將(jiang)利(li)用(yong)無(wu)回(hui)聲(sheng)風(feng)洞(dong)來(lai)評(ping)估(gu)和(he)測(ce)量(liang)氣(qi)流(liu)控(kong)製(zhi)對(dui)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)噪(zao)聲(sheng)頻(pin)譜(pu)的(de)影(ying)響(xiang)。
美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)支(zhi)持(chi)的(de)明(ming)尼(ni)蘇(su)達(da)大(da)學(xue)風(feng)能(neng)聯(lian)盟(meng)專(zhuan)門(men)從(cong)事(shi)與(yu)風(feng)能(neng)相(xiang)關(guan)的(de)研(yan)究(jiu),雪(xue)城(cheng)大(da)學(xue)的(de)主(zhu)動(dong)風(feng)流(liu)動(dong)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)研(yan)究(jiu)屬(shu)於(yu)聯(lian)盟(meng)整(zheng)體(ti)工(gong)作(zuo)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。身(shen)為(wei)機(ji)械(xie)和(he)航(hang)空(kong)工(gong)程(cheng)教(jiao)授(shou)的(de)格(ge)勞(lao)澤(ze)爾(er)表(biao)示(shi),很(hen)高(gao)興(xing)能(neng)參(can)與(yu)明(ming)尼(ni)蘇(su)達(da)大(da)學(xue)牽(qian)頭(tou)的(de)具(ju)有(you)世(shi)界(jie)水(shui)平(ping)的(de)風(feng)能(neng)研(yan)究(jiu)聯(lian)盟(meng),這(zhe)是(shi)將(jiang)在(zai)氣(qi)流(liu)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)方(fang)麵(mian)的(de)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)用(yong)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)領(ling)域(yu)的(de)極(ji)好(hao)機(ji)會(hui)。
排骨狀V形槽能將效率提高3%
zaixuechengdaxueyanjiurenyuanyanjiufenglifadianjiqiliuzhinengkongzhixitongdetongshi,mingnisudadaxuedekeyanrenyuanzezaiyanjiuyingxiangfengnengxiaolvdelingwaiyigewenti,najiushifengzu。tamenzaifenglifadianjiyepianshangkaizaoxuduoxixiaodeaocaolejieshifounenggoujianshaofengzu。aocaofenbuzaiyepianbiaomianwaicengshang,caoshenshifenqian(隻有40至225微米),人眼根本看不出來。通過對發電能力為2.5兆瓦的風力發電機葉片表麵進行風洞試驗以及計算機模擬,研究人員研究了不同凹槽形狀和凹槽走向的效果。研究人員羅格·阿恩德等人相信,排骨狀 V形槽將能夠將風力發電機的效率提高3%。
在不久前舉行的美國物理學會流體力學分部會議上,雪城大學和明尼蘇達大學的研究人員分別介紹了他們的研究情況。