王志轩：电动交通能源基础设施融合发展的几点建议
全世界正在建造大型风电场，以作为一种更清洁的发电方式，但运营商仍在寻找最有效的方式来布置大型涡轮机，从而将空气转化为电能。为了帮助引导风电场所有者朝正确的方向发展，约翰·霍普金斯大学流体力学和湍流专家查尔斯·梅内维奥与比利时的一位同事一起设计了一种新公式，通过该公式可以为各种涡轮机获得最佳间距。
风力发电机
风电场中用于商业生产电力的涡轮机通常三叶形，并由计算机控制的电动机指向风中。它们具有超过200 mph的高叶尖速度，高效率和低转矩波动，这有助于提高可靠性。管状钢塔的高度为200至300英尺。刀片以每分钟10-22转的速度旋转。以每分钟22转的速度旋转，针尖速度超过每秒300英尺。齿轮箱通常用于提高发电机的速度，尽管设计也可以使用直接驱动环形发电机。
Meneveau说：“我相信我们的结果是非常可靠的。”该大学的Whiting工程学院的机械工程学教授Louis Sardella表示。“它们表明，大型风电场运营商将不得不将其涡轮机间隔得更远。”
新风电场
最新的风电场可以位于陆地上或海上，通常使用转子直径约为300英尺的涡轮机。当前，这些大型风力发电场上的涡轮机之间的间距约为七个转子直径。新的间距模型表明，将风力涡轮机的转子直径分开设置15个-间距是当前布局的两倍多-可以提高发电效率。
该研究之所以重要，是因为在美国西部，欧洲和中国计划或已经在运行由数百个甚至数千个涡轮机组成的大型风电场。Meneveau说：“早期的经验是它们产生的功率比预期的要少。”“其中一些项目表现不佳。”
Meneveau说，早期的大型风电场布局的计算模型是基于简单地将单台风力涡轮机之后的情况相加得出的。他说，新的间距模型考虑了涡轮机阵列与整个大气风流之间的相互作用。
Meneveau和Meyers认为，大型风力发电场产生的能量与水平风的关系较小，而更多地依赖于强风，高风轮机产生的湍流会从大气中的较高位置拉低。他们从高性能计算机仿真和风洞实验中收集到的见解确定，在正确的间距下，涡轮机会以产生湍流的方式改变景观，从而搅动空气并帮助从更高处吸收更强大的动能。海拔。
风洞是用于空气动力学研究的研究工具。它用于研究空气流过固体物体的影响。风洞首先被提出来研究自由飞行中的车辆（主要是飞机）。设想将风洞作为逆转通常范式的一种方法：如果飞机静止不动并且空气以超过它的速度行进，则可以代替空中静止不动，而飞机可以通过它而高速行进。 。
隧道中的气流经过一系列安装在立柱顶部的小型三叶片模型风力涡轮机，模仿了一系列全尺寸风力涡轮机。有关气流与模型涡轮机相互作用的数据是通过使用称为立体粒子图像测速法的测量程序收集的，该程序需要一对高分辨率数码相机，烟雾和激光脉冲。
通过。安迪·苏斯（Andy Soos）
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