Риби стали ефективними при побудові вітрових електростанцій Автор: Andriy · Опубліковано: 10.03.2010 12:32 · Розділ: Нові технології

Рух риб у косяку дає ключ до збільшення ефективності вітряних електрогенераторів на суші, причому відразу - на порядок.

Вихрова доріжка Кармана, утворена хмарами над островами біля узбережжя Чилі. Фото взято з сайту popmech.ru
Вихрова доріжка Кармана, утворена хмарами над островами біля узбережжя Чилі. Фото взято з сайту popmech.ru

Давайте замислимося, чи багато взагалі може бути спільного у вітряків і косяка риб? Не дуже. Але є в цьому дещо дуже корисне, і виявили це «дещо» студент Роберт Уайтлесі (Ropert Whittlesey) і його професор Джон Дабірі (John Dabiri).

Почнемо з того, що переважна більшість вітряних генераторів обертаються навколо піднятої вище горизонтальної турбінної осі. Просто тому що таке рішення, за розрахунками, дозволяє виробляти більше енергії, ніж вертикально розташовані турбіни, які набагато менш поширені. Однак ті ж розрахунки говорять, що горизонтальні турбіни мають принципове обмеження: кількість вироблюваної ними енергії пропорційна кубу швидкості вітру.

Але ж вони і самі - стоячи сотнями, а то й тисячами - сповільнюють швидкість вітру один для одного. Щоб повністю нівелювати цей взаємний шкідливий вплив, потрібно розділяти турбіни відстанню близько 10-ти діаметрів лопатей самої турбіни. Словом, з певною площі поверхні суші при заданій швидкості вітру ви ніколи не отримаєте більше певної кількості енергії.

Цього недоліку позбавлені вертикальні турбіни, їх можна встановлювати набагато щільніше, і вони будуть навіть збільшувати продуктивність одна одної. Якщо звернутися до риб.

Схема руху косяка риб. Фото взято з сайту popmech.ru
Схема руху косяка риб. Фото взято з сайту popmech.ru

Секрет криється в аеродинамічному явищі вихрової доріжки Кармана. Це повторювана поява, рух і зникнення вихорів у потоці і в воді, і в повітрі. Існуючі комп'ютерні моделі дозволяють з достатньою точністю розрахувати їх поведінку в обох випадках. Кожна риба у косяку залишає за собою таку доріжку - і кожна наступна, пливучи в певному положенні щодо попередньої, може істотно економити енергію, якщо її підштовхують вихори, що обертаються в потрібну сторону.

Для Уайтлесі і Дабірі справа залишалася за малим: застосувати цю модель для умовної вітряної електростанції, що складається з масиву 16х16 вертикально орієнтованих турбін. Вони показали, що продумане взаємне розташування вітряків істотно збільшує їх продуктивність - відразу на порядок, якщо порівнювати з ефективністю звичайних горизонтальних турбін, що займають ту ж площу.

Поки що модель, побудована вченими, лише двовимірна і не бере до уваги найскладніші аспекти аеродинаміки. Але робота в самому розпалі, і автори ідеї вже подали заявку на патент. І дійсно, фінансова віддача від оригінального мислення буває дуже високою.

Джерело popmech.ru


Інші новини розділу

  • Цікаві факти про компресор

    Цікаві факти про компресор · Jane Holiday · 19.05.2017 12:02

    Компресор – це енергетична машина чи пристрій для підвищення тиску (стискання) та переміщення газоподібних речовин. «Батьком» компресора був насос, він винайдений тисячу років тому. Зараз вони використовуються в найрізноманітніших галузях промисловості.


  • Стиснене повітря - новий спосіб збереження енергії

    Стиснене повітря - новий спосіб збереження енергії · kseniya_www · 15.04.2017 21:14

    Канадська компанія Hydrostor розробила нову систему зберігання енергії на основі стисненого повітря, яка дешевша літій-іонних акумуляторних батарей, а також не використовує природний газ, як це роблять інші системи такого типу.


  • 2017: найочікуваніші гаджети

    2017: найочікуваніші гаджети · Anastasia · 16.01.2017 10:19

    Минулий рік не відзначився революційними новинками у сфері широкого вжитку. Прозорі чи гнучкі смартфони не з’явилися на ринку, а гаджети, які працюють за допомогою безпровідної зарядки акумулятора, без сумніву потрібно вдосконалювати. Також відкритим залишається питання про заряд звичних акумуляторів, які при інтенсивному використанні смартфону працюють не більше одного дня. До вашої уваги підбірка апаратів, які будуть конкурувати на ринку і зацікавлять суспільство у 2017.


  • Найкращі технологічні новинки 2016

    Найкращі технологічні новинки 2016 · Anastasia · 09.01.2017 13:35

    Минулий рік видався багатим на техно-новинки в сфері віртуальної реальності та використання дронів. Не менш важливим є представлення концепту «сонячного даху», що у майбутньому дасть можливість позбавитися електроенергії. Інтенсивність розвитку саме цих відгалужень зумовлена в першу чергу потребою людства у збереженні екологічної системи нашої планети.


  • Як вибрати праску?

    Як вибрати праску? · Anastasia · 04.01.2017 17:06

    Вдома ми користуємося багатьма гаджетами, які спрощують нам життя і допомагають виглядати на всі сто. Тому при виборі праски для домашнього вжитку ще в магазині слід звертати увагу на такі дрібниці як поверхня, якість ручки та допоміжні деталі. Далі декілька корисних порад, щоб обрати найоптимальніший варіант за співвідношенням ціна - якість.