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美國：智能氣控系統提升風電效率

時間：2010/12/2　

     據美國當地媒體報道，美國錫拉丘茲大學的研究人員正在實驗一種智能氣流控制系統，利用氣流多變性，提升大型風力渦輪機效率
    風本身的多變性妨礙著高效風能。渦輪機氣動性能在風向穩定的時候最好。遇到不利條件，比如狂風，渦流風，上游尾流風，以及亂風，葉片效率會降低。
現在，一種新型氣流技術很快就可提升大型風力渦輪機的效率，而且在許多不同風力條件下，都可以提高。
    錫拉丘茲大學（Syracuse University）的研究人員正在試驗一項基于智能系統的主動氣流控制方法的新技術。這一方法是，先根據表面測量來估計有什么樣的氣流狀況存在于葉片表面，然后，把這一信息傳給智能控制器，從而實時驅動葉片，控制氣流，提高整體風機系統效能。這項工作也可以降低過度噪聲和振動，這是由于氣流分離。
    最初的仿真結果表明，這種氣流控制技術應用于葉片外側板，就是一半半徑之外部位，就能大大擴大風力渦輪機的操作范圍，而且具有相同的額定功率輸出，或者，也可以大幅提升額定輸出功率，但只要同樣水平的操作范圍。這一小組也在研究一種獨特的翼型，是在一個新的無回聲風洞設施中研究的，這一研究是為了確定翼型的升阻特性，這需要恰當的氣流控制，因為會暴露于大尺度的氣流紊亂。此外，氣流控制影響風機噪聲頻譜也會被評估和測量，而且是在消聲室中進行。
    風能的另一個問題是阻力，這種阻力會因為葉片撞擊空氣影響渦輪葉片。明尼蘇達大學科學家們一直在關注減阻效應，他們在渦輪葉片上刻了一些微小的溝槽。這些小溝槽形狀是三角形的凸肋（riblet），刻在涂層中，覆蓋葉片表面。溝槽非常淺（40至225微米），肉眼看不見，這樣，葉片看上去非常光滑。
科學家使用風洞測試2.5兆瓦特渦輪機的翼面，這已經成為最受歡迎的行業標準，同時也使用計算機模擬，考察不同功效的各種溝槽結構和撞擊角度，因為葉片如何定位，涉及到氣流。
    像這些凸肋，以前都已經用過，就用于帆船的風帆，這些帆船曾參加上屆美洲杯賽船會，這些凸肋也用于空中客車航班，它們產生的減阻大約為6%。設計風機渦輪葉片，首先，它非常類似飛機機翼。但由于不同的工程問題，比如渦輪葉片有更厚的截面，靠近葉轂，而且風輪機必須應對特有的亂流，因此，風力渦輪機減阻作用也不會很相同。

責任編輯：myadmin

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