垂轴风电机建模仿真
垂轴风电机建模仿真
亲爱的朋友们!你们可能都已经在我的视频号上面看过这个垂轴风电机 VAWT 的视频了。
只要我不说,也许你们压根就猜不出来这是一个风力发电机吧,在留言评论里面还有说这是科幻片中的光棱塔。这是我在我家附近拍的,一个国营的能源大厂的总部大楼下面,立着这么几个垂轴风电机,代表了该厂锐意进取发展绿色环保新能源的野心。
我们知道的风力发电机应该是这个样子的:

这不是真实世界里拍的照片,而是一款仿真模拟游戏"Construction Simulator"的截图,详见我之前的图文介绍:你好流氓!
一般的风力发电机必须设计建造正面迎向一个地区的四季风向里面的主导方向,作为模拟飞行员的我们都是知道的,不同的城市有不同的风玫瑰图,它是由气象工作者们根据一个城市的长年气象观测历史数据统计总结绘制出来的,提供给机场设计规划单位设计师,用来决策一个机场的跑道的方向。

就像机场跑道一样,风力发电机一旦建好,朝向就是固定的,所以人们又发明了垂轴发电机 VAWT,英文原文是 Vertical Axis Wind Turbine,它就可以无视来风的方向,都可以发电了。

很神奇吧?既然在现实世界中让我看见了,那就逃脱不掉在计算机中让我建模仿真的宿命了:

完整的视频在这里:

默认是固定的状态,首先把风力调节清零,然后按 1 键辅助启动一下风电机,使其开始一个很慢的旋转速度,然后再一点一点增加风力,就像视频中录制的我的操作,注意观察叶片的旋转会很慢的逐渐加快,然后再加到较大的风力,经过漫长的加速过程,风力叶片最终会达到很快的转速!
参考资料:
[1] VC VAWT V 0.3.5: https://www.simpleplanes.com/a/8m8H4s/VC-VAWT-V-0-3-5
[2] Modeling and Simulating of Vertical Axis Wind Turbine: https://aesuib.github.io/VAWT/VAWT.html
[3] Vertical-axis wind turbine: https://en.wikipedia.org/wiki/Vertical-axis_wind_turbine
[4] 垂直轴风力发电机: https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%9E%82%E7%9B%B4%E8%BB%B8%E9%A2%A8%E5%8A%9B%E7%99%BC%E9%9B%BB%E6%A9%9F