Инженеры из Университета Глазго разработали компьютерную модель компактного безлопастного ветрогенератора высотой всего восемьдесят сантиметров, способного вырабатывать до 460 ватт механической мощности.
Читайте также:
Титан на службе ветра. Ученые создали самый мощный в мире молот для морских турбин До сих пор существующие в мире экспериментальные образцы подобных установок выдавали не более ста ватт. Шотландские исследователи промоделировали с помощью компьютерных симуляций тысячи вариантов конструкций и нашли оптимальную форму мачты. Результаты расчётов опубликованы в научном журнале Renewable Energy.
Вместо привычного пропеллера установка использует физический эффект вихревой вибрации. Воздушный поток огибает полый цилиндр, создавая завихрения поочередно с разных сторон, из-за чего конструкция начинает раскачиваться, словно фонарный столб в штормовую погоду.
Когда частота ветра входит в резонанс с собственной частотой мачты, амплитуда колебаний резко возрастает. Именно это движение и становится источником энергии.
Лучшей оказалась конструкция из жёсткой трубы шириной шестьдесят пять сантиметров,
закреплённой на гибком нейлоновом стержне у самой земли. Она сохраняет устойчивость при ветре со скоростью от 30 до 110 километров в час.
В ходе испытаний некоторые модели развивали мощность свыше 600 ватт, но при таких нагрузках изгибное напряжение превышало предел прочности нейлона, и стержень просто ломался у основания.
Соавтор разработки Врик Маллик отметил, что такие вибрационные устройства созданы в первую очередь для крыш городских зданий. Они работают значительно тише, чем пропеллерные аналоги, занимают минимум места и не представляют никакой угрозы для птиц.
В то же время учёные отмечают, что 460 ватт — это расчётная механическая энергия без учёта потерь на трение и генерацию тока. Следующим этапом проекта станет строительство реального прототипа из инновационных метаматериалов, который планируется довести до мощности в один киловатт.
Читайте также:
Зеленая энергетика с горьким привкусом. Голландскую деревню XIII века могут снести ради электростанции
