瑞士團隊打造的這款新式裝備無人機在實地測試時的一個視角。
“尾流效應(yīng)”(thewakeeffect)，即氣流在穿過一個渦輪時變?nèi)酢⑺纳㈤_來、并產(chǎn)生了渦流(類似有船駛過)——這種現(xiàn)象不僅導(dǎo)致功率輸出最多減少40%，還會耗損零部件，風(fēng)電場管理者和投資者都對這一現(xiàn)象感到頭痛不已。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)是如何將渦輪機布置在一個可用的區(qū)域內(nèi)，將這種影響最小化和產(chǎn)出更多的能源。與此同時，還得盡量降低基礎(chǔ)設(shè)施的成本(比如輸電線的長度)。換言之，風(fēng)力發(fā)電機的間隔必須盡可能近、同時尾流影響也最小。
直到現(xiàn)在，風(fēng)力發(fā)電場的管理者們都依靠于數(shù)學(xué)公式計算、風(fēng)道測試、以及計算機建模，來為風(fēng)力渦輪機選定位置。但是顯然，風(fēng)道測試無法完全模擬實地各個時段的情況。
為實現(xiàn)最高效率，業(yè)內(nèi)急需一款實用工具，用以精確測量和模擬不同的分離渦輪機配組。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的這支跨學(xué)科團隊(包括氣體動力學(xué)、大氣流動物理、能源技術(shù)、以及材料科學(xué)的磚家們)，已經(jīng)開發(fā)出了一款配備了全套傳感器的新穎無人機，能夠精確收集復(fù)雜的地形和氣流等現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
研究人員們顯示開發(fā)出了一款機械無人機進行實地測試，它能夠詳細記錄下風(fēng)電場附近和順風(fēng)信息。首席研究員NdongaChokani博士說到：“這有助于加速仿真工具的開發(fā)，優(yōu)化風(fēng)力渦輪機在岸上和海上的位置”。
當(dāng)前階段的無人機有7個傳感器，其中快速響應(yīng)氣動探針能夠記錄時風(fēng)變量。它依賴于現(xiàn)有的測量技術(shù)(早已在傳統(tǒng)發(fā)電廠采用)，最初也是在該校發(fā)展出來的。
現(xiàn)在，研究人員們已經(jīng)證實了無人機測量概念的可行性，下一步將嘗試讓多臺檢測無人機同時進行測量。相關(guān)研究已在本周早些時候于俄勒岡州舉辦的《第69屆波特蘭APS動力學(xué)年會》上進行了討論。
