超大型風(fēng)力渦輪機產(chǎn)生清潔能源


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 “風(fēng)能將是電力生產(chǎn)的一個(gè)很重要的組成部分,”工程師說(shuō)在懷俄明大學(xué)的喬納森·諾頓,在拉勒米。 他承認,懷疑論者懷疑的可行性可再生能源如風(fēng)能和太陽(yáng)能,因為他們依賴(lài)天氣和變量的性質(zhì),因此難以控制和預測。 “這是真的,”他說(shuō),“但有辦法克服?!?/span>諾頓和查爾斯Meneveau在巴爾的摩的約翰霍普金斯大學(xué),馬里蘭,組織了一個(gè)mini-symposium第73屆會(huì )議的美國物理學(xué)會(huì )流體動(dòng)力學(xué),那里的研究人員描述了風(fēng)能的承諾和流體動(dòng)力學(xué)的挑戰。

 為了使風(fēng)能是有用的——并接受研究人員需要設計系統,都是高效和廉價(jià),諾頓說(shuō)。 這意味著(zhù)獲得更好的理解物理現象的風(fēng)力渦輪機,鱗片。 三年前,美國能源部下屬的國家可再生能源實(shí)驗室(NREL)匯集了來(lái)自世界各地的70名專(zhuān)家討論科學(xué)的狀態(tài)。 2019,該組織發(fā)表了大科學(xué)挑戰,需要解決風(fēng)能貢獻一半的電力需求。這些挑戰之一是為了更好地理解物理部分的渦輪機的工作氛圍。風(fēng)確實(shí)是一個(gè)大氣流體力學(xué)問(wèn)題,”諾頓說(shuō)。但如何表現在水平風(fēng)渦輪機操作仍然是一個(gè)領(lǐng)域,我們需要更多的信息。

 今天的渦輪機葉片可以延伸5070,保羅說(shuō)方向,國家可再生能源實(shí)驗室的首席工程師國家風(fēng)電技術(shù)中心提供的概述在學(xué)術(shù)研討會(huì )上的挑戰。 這些塔塔100米或更多的環(huán)境。海上,他們變得更大,”方向的說(shuō)。建立更大的渦輪機的優(yōu)點(diǎn)是,風(fēng)力發(fā)電站需要更少的機器建立和維護和訪(fǎng)問(wèn)高離地面強風(fēng)。 但大型發(fā)電廠(chǎng)函數在一個(gè)尚未被充分研究過(guò)的規模,向說(shuō)。

 “我們有一個(gè)很好的理解和工作能力與大氣在非常大的尺度上,“方向說(shuō)。和科學(xué)家像喬納森和查爾斯與流體動(dòng)力學(xué)做了了不起的工作,了解小尺度。 但這兩個(gè),還有一個(gè)還沒(méi)有被研究過(guò)。另一個(gè)挑戰將是研究這些巨大的結構和系統動(dòng)力學(xué)的旋轉機器。 風(fēng)與葉片彎曲和扭曲。 旋轉葉片產(chǎn)生高雷諾數,“這些地方我們沒(méi)有大量的信息,”諾頓說(shuō)。強大的計算方法可以幫助揭示物理,轉向說(shuō)。我們真的把計算方法盡可能他說(shuō)。把我們現在存在的最快和最大的電腦。諾頓指出,第三個(gè)挑戰是研究渦輪組的行為。 每個(gè)渦輪機產(chǎn)生大氣中醒來(lái),醒來(lái),下游傳播與其他發(fā)電機的醒來(lái)。 醒來(lái)可能結合; 他們也可能會(huì )干擾其他渦輪機。 或其他東西。如果有農田順風(fēng),我們不知道大氣流動(dòng)的變化將如何影響它,”諾頓說(shuō)。


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