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自然界的降雪可作天然的實驗環(huán)境 巨大風(fēng)車氣流實驗成為可能 科技日報訊 圍繞風(fēng)力發(fā)電機的湍流模型模擬,，通常都在風(fēng)洞實驗室中進行,。而近日出版的英國《自然—通訊》期刊上報道的一個能源研究顯示，利用自然界的暴風(fēng)雪,，可以打造一個天然實驗環(huán)境,，幫助我們增強對于風(fēng)力發(fā)電中風(fēng)車和大氣相互作用的了解。這些研究結(jié)果可能幫助改進未來風(fēng)力發(fā)電中風(fēng)車的設(shè)計,，進而助力風(fēng)力發(fā)電廠的產(chǎn)能,。 風(fēng)洞實驗室以人工的方式產(chǎn)生并且控制氣流，方便觀察氣流對實體的作用效果及相關(guān)物理現(xiàn)象,。其控制性和可重復(fù)性較高,，但僅可適用于長度在一定范圍內(nèi)的設(shè)備。因而在進行風(fēng)力發(fā)電的測試中,，工程人員通常利用幾何相似的原理,，將地形、地物以縮尺模型放置于風(fēng)洞中,，再以儀器量測模型所受之風(fēng)力或風(fēng)速,。一般認為，風(fēng)洞實驗之結(jié)果與現(xiàn)地風(fēng)場的觀測結(jié)果相近,。 然而,，湍流特性可能會隨規(guī)模變化而發(fā)生變化。現(xiàn)實中的風(fēng)力發(fā)電機,，通常和城市的辦公樓一樣高,，其葉片的長度也在這個尺度左右。鑒于此,，美國明尼蘇達大學(xué)洪家榮（音）和他的研究團隊,，近日發(fā)明了一種能在更大規(guī)模上采集數(shù)據(jù)的方法：利用自然界的降雪作為天然的實驗環(huán)境。 實驗中,，他們測量了一個80米高,、葉片長48米的風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)據(jù),，此次測量在夜間進行，一張光板照亮了紛紛下落的雪花,，以方便用照片和視頻記錄風(fēng)力發(fā)電機葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的渦流,。這個擁有發(fā)電廠規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生了渦流，而圖像分析讓精準測量這一切成為了可能,。 風(fēng)力發(fā)電機上的渦流結(jié)構(gòu),，對風(fēng)力發(fā)電機的產(chǎn)能以及和整個機構(gòu)的機械負載都有潛在影響。這項新研究對于新風(fēng)力發(fā)電廠的選址,、風(fēng)力機葉片從開發(fā)到實際應(yīng)用,，以及提升風(fēng)力發(fā)電機的效率和可靠性等都有很大的幫助。 （張夢然） |
- 2014-05-12美國中西部天氣怪異：暴雨降雪冰雹龍卷風(fēng)齊襲
