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垂直轴风机会成为未来风电场的主流?

日期:2021-05-25    来源:龙船风电网

国际风力发电网

2021
05/25
08:33
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关键词: 垂直轴风机 风电机组 风电叶片

可再生能源之所以如此令人激动,是突破性技术进步的带来的巨大经济潜力。

牛津布鲁克斯大学的工程、计算和数学学院的研究人员最近的一项发现可能会永远改变海上风电场的设计。

这项由Lakovos Tzanakis教授领导的研究表明,如果用垂直轴风力涡轮机(VAWT)设计取代传统的水平轴风力涡轮机(HAWT),深海和沿海风力涡轮机的功率输出可以提高15%。

经典的水平轴风机采用标准的三个叶片“风车”设计来产生能量,而垂直轴风机则采用更像圆柱形的叶片,叶片围绕中心轴旋转。

各种风机演示动画

传统风电场(1500英亩的面积可以安装60到70台涡轮机)的主要问题是,由于前排涡轮机叶片产生的湍流,导致后排涡轮机的效率迅速下降。垂直轴涡轮机通过减少湍流来解决这个问题,在某些情况下甚至提高了附近涡轮机的效率。

牛津布鲁克斯大学的研究基础是使用11,500小时的计算机模拟进行流量计算分析,以优化风机位置。他们还分析了湍流的影响,这种湍流将传统风机的后排效率降低到 25-30%。

这一发现需要进一步研究聚集型风力发电场,因为当前的涡轮机主要为单机应用设计。当彼此靠近安装时,性能特性会发生变化,产生的湍流会降低周围涡轮机的效率。


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