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感谢中国科学院《科学智慧火花》给贴出《高空机翼风筝发电设想》

已有 1232 次阅读 2021-11-16 14:46 |系统分类:科研笔记

感谢中国科学院《科学智慧火花》给贴出《高空机翼风筝发电设想》

             

   感谢中国科学院《科学智慧火花》给贴出《高空机翼风筝发电设想》一文!该文的网址:https://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=78675 。该文内容如下:  

                                

高空机翼风筝发电设想

杨正瓴

天津大学 电气自动化与信息工程学院

2021-08-15

       

利用高空太阳能、风能的一种方法,即“高空机翼风筝”发电:

参照风筝、滑翔机,并吸收正常飞机的机翼和尾舵控制,整体采用放风筝式的升空和降落操作。在天气可以发电时升空,不适合发电或恶劣天气时候收回(降落到地面)。

可用机翼、尾舵等进行空中姿态控制。风筝式升空,辅以氢气球(电解水产生)进行升空和悬空。当然需要流线型的总体外形设计。

上面安装数台小型风力发电机,风筝上面太阳能发电。

地表绳索固定,并用导线输电到地面。

总体上小型化,分布式。可以增加安全性。如降低跌落对地面物体的伤害。

     

如果可以升空至平流层的底部,则基本上避开了云层的影响,而且平流层风速相对大且稳定。这样可以保证高空机翼风筝的太阳能、风能的均匀稳定出力。“在高度为离地面10~12千米的地球大气层的对流层有股强大的气流,其风速每秒可达25~30米”。[1]

        

“高空机翼风筝”是总体形状,可以将常见的小型风力发电机的偏航尾翼改为风筝;或者将 Alphabet's Wind Energy Kites 机身[2]改为风筝。

如下图所示:

高空机翼风筝发电 示意图 11.jpg

1  高空机翼风筝总体外形示意图,素材来自互联网。感谢原作者和有关人员!

                                    

类似鱼身(但改为近似平面,并且类似飞机机翼类型的形状)的大风筝,结合小型风机发电机。可以像Alphabet's Wind Energy Kites安装数台小型风力发电机。

            

 IEEE Spectrum 2019-02-20 Alphabet's Wind Energy Kites to Fly Offshore_副本.jpg

2  Alphabet's Wind Energy Kites

       

首先采用流体力学软件仿真初选外形。之后3D打印,风洞物理实验优化。

           

参考资料:

[1] 气球上的发电站[J]. 能源研究与信息, 1989, 5(3): 79.

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-NYYX198903014.htm

[2] IEEE Spectrum, 2019-02-20, Alphabet's Wind Energy Kites to Fly Offshore

https://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/alphabets-moonshot-wind-kites-to-fly-offshore

                         

感谢中国科学院《科学智慧火花》!

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