“洗衣盆” 悄然给风加速

日本人会让风悄然加速

对于煤和石油比较缺乏的日本来说,风力发电占较大的比重。风力发电的技术已经比较成熟了,科学家们都知道,风速越大,发出的电能越多,它们之间的关系是:发电量与风速的3次方成正比。即风速增加2倍,发电量会增加8倍。因此,如何为风力发电机寻找多风的地方很重要。

然而,现在,日本科学家还能让风吹过风力发电机的时候,速度再加快一些,办法就在风吹过风力发电机的那一瞬间,让风速能够加快到原来的1.3到1.5倍!这一点确实很厉害,在同样的外界风力下,风力发电机因此能多发出2到3倍的电!

在以前,平均风速为4米/秒的情况下,一台风扇直径2.5米的风力发电机,每年发电也就是1000多度,而如今日本科学家能让这台风力发电机每年发出3000度的电!可以满足一个家庭大部分的用电量了。

绝招竟源自“洗衣盆”

那么日本采用了什么妙招,可以做到这一点?说来也奇怪,日本科学家只是在每个风力发电机的风车外圈罩了个一头大、一头小的喇叭形圆环,那圆环就像个没有底的“洗衣盆”,之后,其发电量就大大提高了。为什么会这样呢?这其中的奥秘到底在哪里?

不要觉得这只是个简单的“洗衣盆”,它可不是随便加的,是科学家经过多方研究和实验琢磨出来的。一般人会认为,可能是把“洗衣盆”的“喇叭口”朝向来风的方向,风在“喇叭口”里被聚集成一小股,风力就会变大。其实恰恰相反,科学家是把“喇叭口”背朝风向,让风从窄的一方吹入,从宽的一方穿出。

这是怎么回事呢?

原来风是空气压力差造成的空气流动形成的,两地之间的压力差越大,空气流动的速度就越快,风速也就越大。因此要想加强风速,需要加大风车前后的压力差,当在风车外圈罩上个一头小、一头大的“喇叭”时,流经“喇叭”外的气流不能直接流过,必须朝外拐去,这样在“喇叭”出口处就会形成一个气流稀薄地带,从而增大了前后压力差,让从“喇叭”中心穿过的风加快了流动的速度,也就带动风车螺旋桨转得更快了。

“洗衣盆”还能消声息音

“洗衣盆”好处还不只这些呢,它不仅提高了发电量,还大大减小了风力发电机的噪音。原来,风力发电机的噪音来自风车的转动,因为风车在转动时,叶片尖端会形成湍动的空气涡流,由此产生的碰撞摩擦就会制造很大的噪音。而“洗衣盆”却能引导气流的流动,避免在叶片处形成涡流,这样就消除了相应的摩擦和碰撞,噪音也就消失了。装有“洗衣盆”的风力发电机,发出的声音非常小,就像在安静的图书馆里一样,几乎没有声音。另外,它还可以在风向混乱的情况下,让风车自动转换角度,朝向风吹来的方向。这样一个固定不动的“洗衣盆”也让飞鸟看得很清楚,不会再出现飞鸟撞到风车上的事故。

如今日本科学家还有个更进一步的设想,在近海海面上建起风力发电厂!海面上没有树木房屋的阻挡,风速一般都有3级以上,也就是不低于4米/秒的风速。如果在海面上铺上大面积的平面筏,在上面立起很多个“洗衣盆”发电机,发出的电起码可以供沿海居民使用了。那如果来了狂风大浪怎么办?其实只要在这个发电厂外围围上一圈防波堤就行了。

也许不久的将来,这种近海“洗衣盆”发电厂会在世界所有沿海区域建立起来。