@ 2015.05.17 , 09:26

无需叶桨,用风力产生的涡流来发电

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我们通常看到的风轮机是风车状,这篇文里介绍的风轮机完全颠覆我们对传统风力电机的想象:没有叶桨。

西班牙一家名为 Vortex Bladeless的公司提出一种涡轮机新理念Vortex,取代传统的转动螺旋桨的方式。他们的突破点是“涡量”(也被称为涡度),这是个空气力学词汇,它能形成旋转涡流。长期以来,涡量都是让建筑师和工程师很头疼的东西,他们在设计建筑时往往会避开风的涡流。理由很简单:涡量会引起建筑结构摇摆振动,严重时还会像塔科马海峡大桥(Tacoma Narrows Bridg)一样土崩瓦解。

而让建筑师们觉得危险的东西在Vortex Bladeless公司创始人David Suriol、David Yáñez和Raul Ingeniero三个人的眼里却是发展机遇。他们想:“为什么我们不能尝试利用这种能量(涡量),而不是一味地躲避它。”他们在2010年成立这架公司,目的就是想让这个让物体振动的能量变为可生产利用的东西。

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Vortex的形状看起来怪怪的,像是直冲云霄的烟囱,到那时它的形状设计是经过缜密计算以确保其周围能形成涡流的。Villarreal解释说:“涡流需要聚在一起才能形成很大的能量。”在现已形成的Vortex模型里,它加长版的圆锥体是用玻璃纤维和碳纤维做成的复合材料做的,它能让整根柱子尽可能不受阻挡地振荡(它的重量越大就会导致振动频率降低)。在柱子底部有两圈相斥的磁铁,它们在某种程度上扮演微型电机的作用。当柱子在暴风中歪向一个单一方向时,相斥的磁铁会把它往反方向拉,就像在推动柱子逆风移动。如此产生的动能会在之后通过一个交流发电机转换成电能。而交流发电机会增加Vortex的摇晃频率,提高能量聚集的效率。

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该公司自称这个设计里面没有齿轮、螺栓或是其他机械的运动部件,而这导致制作、维护Vortex的成本大大降低。三位创始人称,Bortex迷你版大概41英尺(约12.5米)高,在理想状态下(风速大概在26英里/小时左右)最多能捕获40%的风能。在他们的实际场地测试中,Mini版最终捕获的风能比传统螺旋式的少30%,不过这个缺点并不算什么。因为在一根螺旋杆涡轮机占的空间里,Vortex的柱子能立两根。

Vortex团队说他们的产品还有几个明摆着的优点:制作成本不贵,完全安静无噪音、不会有鸟类被卷进螺旋杆里。Vortex Bladeless说它的涡轮机制作成本要比传统螺旋式的少51%,而传统的风轮机的叶桨和支撑系统就占了很大比例的成本。另外,Suriol介绍说,它看起来也很酷,“看起来就像芦笋一样,更自然。”

该公司已经从民营公司和西班牙政府基金那里募得了1百万美元的资金,他们计划很快就会在美国先试水。Suriol说那里的关注度足够,每天有200多封电邮发过来询问这个风轮机的信息。当然,这项技术还需要进步。他们希望能把最初的产品——9英尺(约2.74m)高、100瓦的涡轮机带给发展中国家,预备会在今年末开始实行。而Mini版将在一年内准备好。

在目前这段时间,我们将还是看着风车占领主要地位,不过Suriol对这个现象持乐观态度。他说:“我们不能说传统的涡轮发动机不好,它们是很好的机器。我们只是以不同的角度、不同的思路,用不同的方法,提出了新的风能转换方式。”

本文译自 Wired,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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