Các tuabin nhỏ khám phá bí mật “xoắn” của gió để tăng công suất khổng lồ 37%

Các nhà nghiên cứu do Shuo Zhang dẫn đầu đã phát hiện rằng việc ghép hai tuabin gió nhỏ quay ngược chiều nhau theo hàng dọc có thể tăng công suất lên 37% so với một tuabin đơn lẻ. Những tuabin gió siêu nhỏ này, có đường kính dưới 200 milimét, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các công nghệ ở vùng xa và phi tập trung như cảm biến môi trường và thiết bị IoT. Sử dụng kỹ thuật đo vận tốc hạt ba chiều (stereoscopic particle image velocimetry), một phương pháp trực quan hóa luồng khí 3D, nhóm nghiên cứu đã phân tích luồng gió hỗn loạn phía sau tuabin đầu tiên và phát hiện ra rằng nó giữ lại một lượng lớn năng lượng quay thường bị mất đi. Bằng cách đặt một tuabin thứ hai quay ngược chiều phía sau tuabin đầu tiên ở khoảng cách nhất định (12 bán kính), năng lượng quay còn sót lại này có thể được tận dụng, nâng cao hiệu suất tổng thể. Hiệu suất được cải thiện này xuất phát từ đặc tính vật lý độc đáo của các tuabin nhỏ, hoạt động ở tốc độ thấp hơn và mô-men xoắn cao hơn, tạo ra một “lực xoắn” trên luồng gió mà tuabin phía sau có thể khai thác. Thiết kế nối tiếp này mô phỏng các tuabin đa tầng trong động cơ phản lực bằng cách tận dụng cả lực đẩy và lực xoắn của gió.