得益于更簡單的設計，無葉片風力渦輪機（BWTs）噪音更低、占用空間更少、且通常維護需求更低制瓦機 。

格拉斯哥大學的研究人員正致力于釋放無葉片風能的潛力制瓦機 。

研究人員首次通過計算機模擬確定了未來無葉片風力渦輪機（BWTs）最高效的設計方案制瓦機 。

研究人員表示：“這些發現可能幫助可再生能源行業將BWTs（目前仍處于研發早期階段）從小型現場實驗，推向為國家電網提供電力供應的實用發電形式制瓦機 。”

其優勢眾多：得益于更簡單的設計，BWTs噪音更低、占用空間更少、且通常維護需求更低制瓦機 。

有趣的是，據說BWTs對動物（如鳥類）也更安全制瓦機 。對于飛行生物來說，高速旋轉的標準渦輪葉片可能因“運動模糊效應”而呈現一片模糊甚至完全不可見。這常常會增加碰撞風險。

該團隊對數千種設計進行的模擬揭示了一個“最佳平衡點”，可以在不犧牲結構強度的前提下最大化發電量制瓦機 。

無葉片風能

長期以來，傳統的風力渦輪機一直是我們將風能轉化為電能的首選設備制瓦機 。

這些渦輪機直接將風的動能轉化為葉片的旋轉運動，然后驅動發電機發電制瓦機 。

另一方面，無葉片風力渦輪機（BWTs）則基于一種根本不同的原理運行，稱為渦激振動（VIV）制瓦機 。

BWTs通常不是旋轉葉片，而是高而細長的圓柱形桅桿，像燈柱一樣在微風中搖擺制瓦機 。

風的運動產生渦旋，進而使整個結構發生振蕩制瓦機 。當這種搖擺運動完美匹配結構的固有振動頻率時，運動會顯著放大。這種增強的運動隨后被直接轉化為電能。

在這項新工作中，工程師們利用計算機模擬來確定如何建造下一代BWTs以實現最高效率制瓦機 。

格拉斯哥大學詹姆斯·瓦特工程學院的Wrik Mallik博士說：“這項研究首次表明，反直覺的是，提取能量效率最高的結構實際上并非產生最高功率輸出的結構制瓦機 。”

“相反，我們確定了設計變量之間的理想中點，在保持結構強度的同時，最大化BWTs的發電能力，”Mallik補充道制瓦機 。

460瓦功率的理想設計

該研究的發現為桅桿尺寸（如高度和寬度）如何影響無葉片風力渦輪機的發電量和結構完整性提供了新的見解制瓦機 。

研究結果指向一個理想設計：一個高80厘米（31.4英寸）、直徑65厘米（25.4英寸）的桅桿制瓦機 。

這種功率與堅固性的最佳平衡可以安全地提供高達460瓦的顯著功率 —— 超過了當前最高輸出約100瓦的實際原型機制瓦機 。

這些發現對于確保結構在每小時20至70英里風速范圍內的安全性尤為重要制瓦機 。

研究人員相信，他們的方法能夠實現BWTs的規模化生產，以產生1,000瓦（1千瓦）或更高的功率制瓦機 。

通訊作者Sondipon Adhikari教授表示：“我們希望通過清晰地展示最高效的設計，這項研究能有助于推動行業開發新的BWT設計原型制瓦機 。”

這個概念并非全新制瓦機 。基于此概念，寶馬（BMW） 去年與Aeromine Technologies 公司合作測試了無葉片風能，英國首個“無運動部件”系統現已安裝在牛津MINI工廠。它能在沒有“可見運動部件”的情況下產生清潔電力。

該研究成果發表于《Renewable Energy（可再生能源）》期刊制瓦機 。

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