改进的Savonius风力涡轮机捕获城市中的风

2019-02-24 17:25:08
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芬兰发明的垂直轴Savonius风力涡轮机可以进一步改进,展示了瓦萨大学的一项新研究。

由于转子的机械改变,功率系数显示增加了约8%(2%单位)。功率系数是转子提取的功率与空气流中的可用动能之比。

根据瓦萨大学Svetlana Marmutova的博士论文,风力条件下功率系数的变化取决于风速水平:风速越大,功率系数越稳定。

“这是一个很好的特征,因为城市的风很强劲,稳定的转子运行是有利的,”Marmutova说。

Marmutova还研究了Savonius涡轮机对雷达操作的影响。

低噪音水平是一个优势

Savonius风力转子是由芬兰海洋工程师Sigurd Savonius在上个世纪二十年代初发明的。最初,Savonius提议将转子用于航行,抽水,通风和使用空气和水的发电。如今Savonius风力涡轮机有许多改进。

通常,风力涡轮机可以根据旋转轴分类为垂直轴(VAWT)和水平轴(HAWT)。读者可以在风电场看到世界各地的水平轴风力涡轮机的一个例子。

垂直轴Savonius风力涡轮机的优点之一是低噪音水平,低风速运行的能力以及风向上的相对独立性以及涡轮机的维护和制造的简单性。基本上,简单的转子可以通过切割任何圆柱形物体并沿切割平面侧向移动部件来获得。然而,与HAWT相比,转子具有低功率系数和功率输出。

“然而,与HAWT相比,Savonius风力涡轮机可以为城市风力发电提供良好的解决方案,因为它的尺寸和对风速和风向变化的敏感度较低,”Marmutova说。

在瓦萨大学进行的研究框架中,考虑了城市地区Savonius风力涡轮机运行的某些方面。所提出的改进在转子的中心增加了一个平面,这减小了前进叶片后面的压力,从而增加了升力。因此,Savonius转子是拖曳装置。推进叶片是在进风方向上移动的叶片。

接下来,必须考虑到Savonius转子可能影响雷达操作。基本上,雷达操作基于对发送和接收信号的分析:因此可以获得到目标的存在和距离。但是,信号路上的任何物体都会引起雷达的“盲区”。该区域的大小显然取决于对象的尺寸和材料。这些结果是使用计算流体动力学(CFD)分析和AnsysFluent®和ComsolMultiphysics®应用获得的。使用在瓦萨大学校园区域进行的风速测量进行风力统计分析。

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