從工程學院的一個研究小組,計算和數學(ECM)在牛津布魯克斯教授領導Iakovos Tzanakis進行深入研究使用超過11500小時的計算機仿真表明,風電場可以執行更有效地取代傳統的螺旋槳式水平軸風力渦輪機(hawt),為小型垂直軸風力機(VAWTs)。

這項研究首次展示了在一個現實的規模、潛在的大規模VAWTs戰勝當前HAWT風力渦輪機。VAWTs旋轉軸線與地面垂直,他們表現出相反的行為著名的螺旋槳設計(hawt)。 研究發現,VAWTs增加彼此的安排在網格形成時的性能。 定位風力發電機輸出最大化對風電場的設計至關重要。

教授Tzanakis評論“這項研究證據,風力發電場的應該是垂直的。 垂直軸風力渦輪機的設計可以更接近在一起,提高他們的效率和最終降低電力的價格。 從長遠來看,VAWTs可以幫助加快綠色能源系統的過渡,因此,更多的清潔和可持續的能源來自可再生能源。”與英國的風力發電能力將翻倍,到2030年,研究結果對設計更高效的風力發電場的墊腳石,了解大規模風能采集技術和最終提高可再生能源技術更快地取代化石燃料作為能源。2021年全球風能報告顯示,世界需要安裝風力發電在十年快3倍,為了滿足零目標和避免最嚴重的氣候變化的影響。

報告的主要作者和工程學士畢業生Joachim Toftegaard漢森說:“現代的風力發電廠的一個最有效的方法來生成綠色能源,然而,他們有一個主要缺陷:風趨于前排的渦輪機,動蕩將生成下游。 湍流是不利于后續的性能行。

“換句話說,前排將大約一半風的動能轉化為電能,而對于后排,這一數字降至25 - 30%。 每個渦輪機成本超過￡200萬/兆瓦。 我作為一名工程師,它自然發生,必須有一個更劃算。”這項研究首次全面分析風力發電機性能的許多方面,對于數組角度,方向旋轉,渦輪間距,和轉子的數量。 它也是第一個研究調查是否性能改進適用于三VAWT渦輪機在一系列設置。

這篇文章的作者之一Mahak博士和高級講師ECM評論:“使用計算方法的重要性理解流物理不能被低估。 這些類型的設計和增強研究的一小部分成本相對于巨大的實驗測試設施。 這是特別重要的在初始設計階段,是非常有用的行業要實現最大的設計效率和輸出功率”。