普通风机见得多,风力涡轮机 _见得

风力涡轮机如何变得更有效率？

风力发电机产生地球能量的4％，但它们只有在风吹得正常时才能正常工作。现在，通过从昆虫的灵活翅膀中获得灵感，科学家们已经找到了一种方法，使风力涡轮机叶片在产生能量方面提高35％的效率。如果商业化，这可能使得这种绿色技术在未来几年替代化石燃料变的更可行的。提高风力涡轮机的效率不仅仅是使转子尽可能快地旋转的问题。
【普通风机见得多,风力涡轮机】涡轮机在高速下除了变得更容易发生灾难性故障之外，也变得不太有效，因为转子变得更像是一堵墙，阻止风流过快速旋转的叶片，利福尼亚州的圣地亚哥州立大学工程教授Asfaw Beyene说。巴黎索邦大学的物理学家Vincent Cognet说，最佳的动力来自中等的旋转速度。为了使它们最有效地发电，风必须以正确的“桨距角”冲击叶片，以便向发电机施加适当量的扭矩昆虫的翅膀没有这个问题。
因为它们是灵活的，蜜蜂和蜻蜓的翅膀能够引导空气动力学负载在他们的飞行方向，增加功率。并且因为他们自然地在风中弯曲，他们可以最小化阻力，以避免损坏。为了看这种灵活性是否会提高风力涡轮机的效率，Cognet和他的团队制造了具有三种不同转子风格的小型涡轮机原型。一个是完全刚性，一个有点灵活，一个是非常灵活。
所有三个涡轮机具有三个转子，但是柔性的涡轮机由称为聚对苯二甲酸乙二醇酯的柔韧材料制成，而刚性版本由刚性合成树脂制成。在风洞试验中，最灵活的叶片证明有点太松弛，它们不能产生与像其他两个一样多的力量。但是，中等柔性叶片的性能优于刚性叶片，使得叶片能够在更宽的风力条件下高效运行并且提高35％的功率。测试还表明，改进来自桨距角的变化：由于涡轮叶片分别由于风压和离心效应而来回地弯曲，桨距角略微变化。
在较低的风速下，更高的桨距角（更“开”）更高效，而在高速下更低的桨距角（更“封闭”）更好。事实上，更快的风导致更高的转速，稍微关闭俯仰角以帮助产生更多的功率。Beyene说，工程方面需要时间，但是他自己对变形叶片的实验表明，新研究中表现出的35％的功率增长是完全合理的预期，并且将是对完全可再生未来的巨大助益。
科学家采用哪种方法从风力涡轮机叶片中回收轻木？

风力涡轮机的叶片的确是巨大的，长度可达107米（351英尺）。它们通常采用轻质轻木，不过当其达到其使用期限时，一种新系统将使这种轻木可能比以往任何时候都容易回收利用。根据德国弗劳恩霍夫木材研究所的数据，涡轮机叶片主要由玻璃纤维增强的塑料和轻木组成，它们通过环氧树脂或聚酯树脂粘合在一起。由于叶片必须承受的极高应力，这种结合非常牢固，一旦叶片无法继续使用，这两种材料就很难分开。
通常，多数风力涡轮机叶片（仍然用木头和塑料粘合在一起）只是在水泥工厂中燃烧作为原料。需求是有限的，但是，为了有效地燃烧它们，还需要大量能量。考虑到这些限制，弗劳恩霍夫木材研究所团队开发了新的轻木填埋技术。它涉及使用车载水枪喷射器，当将叶片从主涡轮上卸下后，就地将叶片切成10至20米（33至66英尺）长的部分。
然后将这些部分放入移动式切碎机中，然后将其切成“大约手掌大小”的碎片。接下来，使用冲击式粉碎机使这些碎片高速旋转，将它们粉碎以破坏木材/塑料结合。根据项目负责人Peter Meinlschmidt的说法，这种断裂是由于软木与硬玻璃纤维和树脂之间的稠度不同而发生的。然后可以简单地从塑料中分拣木材。到目前为止，再生的轻木已被用于制造超轻质的隔热垫，据报道这种隔热垫可与聚苯乙烯基材料相提并论。