作者:十一岁
"对于传统带叶片风机,湍流本身对风机运行是不利的,因为湍流会完成风机运行不稳定,影响发电的平稳输出,同时也会对塔筒和基础提出更高要求。”
“根据iec标准,15米每秒的风速区间湍流强度决定了风机等级,工程师一般根据这个来选择风机类型。”
“而我见过的这种概念型风机,却反其道而行之,它并没有叶片,利用风能湍动能量来进行发电。”
“如此下来,它便能减少许多零部件,比如叶片、传动轴,风轮轴等等,相对而言研发成本、难度都会下降不少。”
“不过,个人认为这种风机不适宜单独建立整个风电场,因为这会造成风能平稳输出段的浪费!”
"这也是大量无叶风力发电机的缺点,它的发电效率不如有叶片的,可能只有对方的百分之五十到百分之九十。”
“但是,我们或许可以在传统叶片风电场中间穿插设置,这样整个风电场既可以利用平稳段也可以利用湍动段,整个风电场可以更加合理充分的利用风能 资源!"
【光明能源智慧风场产品总监,李博】:
"我们团队做智慧风场有好几年了,这期间也提出了、见过了不少奇奇怪怪的风机设计,说一个我觉得可行性高容易普及的风机设计。”
“摩天轮风机!"
“这个风机我随后会在帖子里贴个简略图。”
“传统风机最容易磨损的部位,是连接在风机和涡轮机之间的齿轮箱。每年耗费在该部位的保险费用占运营费用的很大部分。”
“齿轮箱的作用是将风叶的低转速转换为涡轮机所需的高转数。”
“在极寒的条件下,这种脆弱的部件,更加容易受损!"
“而且,在极寒纪元,我们还需要考虑到一点......”
“地表零下两百度的温度之下,维修人员基本上是很难进行零部件的更换的,这意味着,维修成本会增加得非常高。”
“维修一次,可能就需要消耗大量的资源。"
“更何况,想要设计出极寒的齿轮箱,难度远远比设计一个耐极寒的齿轮高,几乎是不可能达成的。”
“而我的这个摩天轮风机。”
“它舍弃了齿轮箱,在风叶外缘只需要套一圈摩擦系数高、耐极寒的材料,就可以最大程度减少极寒的影响。”
“我们是怎么做到舍弃齿轮箱的结构的呢? ”
"首先,我们在摩天轮底部平台还放大量微型小轮子,这些小轮子与风叶的轮外缘接触。”
“因为直径差了很多,在大轮子带动小轮子时,即使大轮子转速不高,也可以带动小轮以高速旋转。”
“最后,再由小轮带涡轮机,整个设计就摆脱了齿轮箱的束缚,损坏的几率会大大降低,并且只需要设计出抗寒的轮子就行,不需要抗寒齿轮箱。” 此刻,许秋也在查看社交平台中被大量点赞的设计。
有风筝的,有摩天轮的,还有一种利用文丘里效应设计的“能源球”风力发电机。
各种稀奇百怪的都被提出来。
但是,许秋并不满意。
这些风机的设计,技术路线基本上还是双馈和永磁直驱,目前没突破性的创新风机出现。
不过也不是没有作用的,一些风机在控制方面有突破,比如扇区控制,偏航管理,独立变桨控制等。
邹柏涛也在查看由各地能源分局筛选上来的方案。
他也是接连摇头。
“看来,风龙计划难度确实不低.…”
就在这时,邹柏涛的眼前一亮,他拿着一份方案,立刻跑到了许秋面前。
“许局长,这个方案,有亮点!"
许秋看了一眼。
这是一座风轮形式的风力发电机,外形像是一个风火轮,矗立在地面上。
这座风轮很大,直径能有七八十米,中间是镂空的,而这座风轮上,有大量的收集风能装置,能够将风能转换的效率,提升到一个可怕的高度。 许秋赞赏地点头,说道:“效率很高,但有两个问题。"
“第一个还是抗寒性,如此大型的建筑,对抗寒性提出了更高的要求。“
“第二,是维修成本。"
“这座风机太大了,而且,建成之后,除了直升机基本上就到达不了顶部的区域,万一顶部损坏,想要进行维修,我们还必须生产出能够将维修人员吊到 高处的极寒设备。”
邹柏涛问道:“能不能......在其中建设一座电梯?"
许秋摇头,“可行性不高。这座风轮风力发电机是圆形的,直来直往的电梯不合理。”
"况且,它的亮点,就在于存在多个收集风能的装置,提高效率。如果在其中设计出楼梯来,这会缩减许多风能收集装置的空间。”
“这样下来,它唯一的优点也丧失了。”
邹柏涛轻叹一口气,回到了自己的座位,继续筛选。
许秋则暂时将风龙计划搁置,现阶段最主要的,还是极寒钢轨,严寒混凝土,森林大挪移,以及南方人口全面迁移。
明天就是七月份最后一天,极寒钢轨,地下城的森林面积开辟,必须完成。
八月初,将会公布森林挪移的国家计划,并且全面开始不耐寒树种的地下转移!
这个计划,将震撼全球!
而之后,是严寒混凝土。
八月份下旬,则必须将全北方的临时住宅都修建完毕,九月初的最后十天,留给南方的人口迁移到北方,并进行安顿。
而到时候,整个南方都成为空城!
许秋突然想到,在如此大面积的空荡荡的国土之上,可以做什么?
小冰河时期的南方,除了安排的少量驻军,基本上空无一人,这是可以利用起来的。
就在这个时候,邹柏涛的声音又响起来了。
“许局长,这里有一种有意思的设计,在抗寒性方面做到了极致!"
许秋回过神来,翻开这份被邹柏涛认可的风力发电机方案。
这是一种新型的垂直轴风力发电机。
这种类型的风力发电机,优点是设计方法先进,风能利用率高,基本不产生噪音。
唯一的缺点,是它采用的是圆弧形双叶片结构,因此受风面积很小,相应的,启动的风速就越高。
其他风力发电机五米每秒的风就能够进行能源转换,产生电能,而垂直轴风力发电机,可能需要八米,甚至十米每秒的风速!
这也是垂直轴风力发电机一直没有得到大力发展的重要原因。
然而,在极寒纪元当中,地表是永不停歇的狂风,根本不用担心风力不够!
这名设计者,显然是考虑到了这一点,将被遗弃的垂直轴风力发电机重新列入考虑范围,进行了重新设计!
“很不错。"许秋第一次露出了喜悦的神情。
这份方案,的确出乎他的意料。
这款新型垂直轴风力发电机,采用空气动力学原理,针对垂直轴旋转的风洞模拟,叶片则选用了飞机翼形形状。 在风轮旋转的时候,它不会受到因变形而改变效率等。
它用垂直直线共五个叶片组成,由四角形行业五角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮,由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控 制,输配负载所用的电能。
这种新型从垂直轴发电机,技术原理是基于空气片条理论,实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型,按叶片实际尺寸,每个叶片的旋转轴 心距离为N米,
而后用CFD技术进行模拟气动系数计算,计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力,用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对 Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。
许秋赞赏地说道:“他采用了稀土永磁材料发电的原理,配套与空气动力学原理的风轮,采用直驱式结构进行旋转发电……很有想法!"
不止于此。
这种设计,根据H型风力发电机的原理,风轮的转速上升速度提高较快、力矩上升速度快,它的发电功率上升速度也相应变快,发电曲线变得饱满。 在同样功率下,垂直轴风力发电机将发挥更高的功率。
由于此种设计结构采用了特殊空气洞力学原理、三角形向量法的连接方式以及直驱式结构的原理,使得风轮的受力主要集中于轮毂上,因此抗风能力较 强。
在极寒纪元的狂风下,它能够安然无恙。
而最令许秋觉得这名设计者很有天分的......是一个令人震撼的想法!
这也是让整个新型垂直轴风力发电机的抗寒性提升到极致的关键步骤!
设计者,将整个风力发电机,都覆盖了一层厚厚的羽毛,羽毛之下还有保温层、防寒层等。
而风力发电机在运转时,本身就会产生一定的热量。
外层的保温材料以及羽毛结构设计,将这些热量保存了下来,重新反馈给风力发电机,让其自身的温度始终维持在一个相对来说较高的水平……
“这是谁? ”许秋问道。
这个人才,必须提拔上来。
邹柏涛恭敬地说道:“这是一位来自龙国青华大学的风能与动力工程专业博士后,三十一岁!”
“明天八点钟,召开能源局风龙计划第二次会议。”
“这位博士后,需要到场。他将要得到龙国的重用!"
许秋的话,带有不可置疑的权威。
邹柏涛恭敬地说道:“我这就去安排!"
许秋负手而立。
他心里很清楚,这个垂直轴风力发电机,是决然担任不了极寒纪元中、扛起整个龙国风能资源利用的大旗的。 但,许秋很欣赏这个博士后的想法。
更重要的是,在看到这一份设计图后,他被那羽毛结构启发,心里已经有了一个更绝妙的设计!
龙国,魔都的一家能源公司内。
莫洪喜正坐在办公室内,处理着上司分派下来的任务。
这些任务不用动什么脑子,但非常繁琐,上面的中层高层都不愿意做,只能丢给这个刚从青华大学风能与动力工程专业毕业的学生。
深夜.—点钟。
莫洪喜揉了揉眼睛,抬头看向办公室。
自从危情局和能源局发布消息后,整个风能行业都发生了震荡,大量的风能专业设计师、工程师都自觉留在公司内,彻夜不眠地想方案。
他也是其中一个。
但没有想到,他最后被上司派了这些任务,一直忙到现在,还有将近一半的工程量。
他叹了口气,鼓起勇气站起来,敲开了上司的门。
“老板,我之前给能源局写了一个方案,和垂直轴风力发电机有关的,我想继续完善这个方案。您这些任务,我能否明天再处理? ”莫洪喜请求道。 上司抬头看了一眼,他的目光逼人。