По словам исследователей, которые сообщают о своих результатах в журнале Physics of Fluids, многие исследования массивов ветряных турбин упускают из виду тот факт, что внутри массива происходят важные изменения воздушного потока.«Мы обнаружили, что типичная мера значимости изменений потока была довольно несовершенной», — говорит Дженсен Ньюман, соавтор статьи и аспирант Отделения математических наук Политехнического института Ренсселера. Вдохновленная желанием более подробно описать поток, испытываемый реалистичными группами ветряных турбин, команда создала модель того, как поток влияет на выходную мощность ветряных турбин.
Исследователи представили математический способ измерения изменений потока, который дает более точное представление о величине этих изменений, чем другие текущие измерения. «Это показывает, что помимо энергии, доступной для турбин сверху, энергия также передается снизу», — объясняет Ньюман.Инструменты и методологии, разработанные командой для расчета изменений потока, теперь могут быть применены к другим исследованиям — для любого типа потока с повторяющейся структурой.
Поскольку они также смогли показать, что энергия исходит из-под ротора, можно использовать это, создав ветряные электростанции, которые в большей степени используют этот ранее неизвестный источник энергии.В дальнейшем исследователи планируют еще больше расширить рамки своей модели. «Мы применим этот анализ к случаю двухлопастных и трехлопастных турбин, чтобы выявить критические различия в схемах потока и их влияние на выработку энергии турбиной», — говорит Ньюман. «Аналогичный анализ будет выполнен с использованием гораздо более крупных турбин, чтобы изучить, как физика, открытая здесь, масштабируется с размером турбины, чтобы можно было лучше понять экстраполяцию результатов на полномасштабные ветряные электростанции».