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        “不跟隨”的風(fēng)力發(fā)電機

        2010-01-01 00:00:00義強
        新財富 2010年2期

        頗具傳奇色彩的運動員阿姆斯特朗年輕時戰(zhàn)勝癌癥病魔重返賽場,成為拿下環(huán)法自行車賽七次冠軍的第一人。而在2009年,退役三年后的他再度回歸,以38歲的“高齡”依然奪得了環(huán)法比賽的第三名。除了堅韌的毅力以外,一項戰(zhàn)術(shù)在阿姆斯特朗的比賽中發(fā)揮了很大的作用:跟隨在隊友后以節(jié)省體力。這一現(xiàn)象在動物界也非常常見,如空中的雁群,海里的魚群,都由領(lǐng)先者承擔(dān)最大的阻力,而追隨者則可以保持體力。

        但這種自然規(guī)律卻是風(fēng)電領(lǐng)域的大敵。當(dāng)把一個風(fēng)力發(fā)電機置于另一個發(fā)電機后時,由于后者受到的風(fēng)力不連貫,發(fā)電效率就會降低,而目前大規(guī)模使用的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(即轉(zhuǎn)動軸與地面平行)則將這種不利影響進一步放大。因此,在數(shù)百公頃土地上列隊樹立的風(fēng)車中,后面的風(fēng)車轉(zhuǎn)動實際很小。

        加州理工大學(xué)的兩位流體力學(xué)科學(xué)家針對這一問題提出了新的解決方案,從而幫助后面的風(fēng)車持續(xù)受力。羅伯特·惠特爾西和約翰·達比里首先研究出一種新型的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(轉(zhuǎn)動軸與地面垂直),隨后通過分析水流對魚群影響的數(shù)據(jù)得出結(jié)論:模仿魚鱗狀的排列安置風(fēng)力發(fā)電機能獲得最大的效率。此外,發(fā)電機的轉(zhuǎn)向也非常重要:第一排放置一個順時針轉(zhuǎn)動的發(fā)電機,第二排則放置兩個逆時針旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機,第三批再放三個順時針旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機,以此類推。

        使用這種新型的風(fēng)力發(fā)電機和排列方式,理論上只需要常規(guī)發(fā)電機百分之一的占地面積就可以獲得同樣的電力,因此在節(jié)約土地資源上的作用十分明顯。而且,這種排列方式還可以減少風(fēng)力發(fā)電機對鳥類的誤傷,因為風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)動速度越快,鳥類就更容易看到發(fā)電機,從而避免進入風(fēng)場中。

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