这项研究是在荷兰特文特大学进行的。科学家们试图探索在某些情况下，风力涡轮机如何能够真正从放置在山丘后面受益。科学家们通过一种被称为大涡流模拟的空气动力学建模技术来实现这一目标，这使他们能够模拟三维山丘对下风向涡轮机性能的影响。
该模拟基于一个90米高（295英尺）的涡轮机，有63米长（207英尺）的叶片，被放置离一座海拔90米（300英尺）的山丘后面756米（2500英尺）。与此相反的是，研究小组发现，在某些条件下，这种特殊的安排实际上使涡轮机的发电量增加了约24%。
研究报告的作者理查德-史蒂文斯博士解释说：“紧靠山丘的风速较慢，这就形成了一个低压区。这个低压区从上面吸进空气，那里的风要比靠近地面的强得多。这意味着风力涡轮机不需要更高，就可以利用高海拔地区的强风。”
这一效应与另一个与风向变化有关的效应相结合，当风吹过山丘时，风向变化推动了扫过涡轮机的力量强度。
“此外，山丘上方的风与靠近地面的风吹向不同，”史蒂文斯说。“这导致缓慢移动的空气流动改变方向，远离风力涡轮机（见上图），让山丘后面的涡轮机从强大的气流中受益。”
虽然该研究表明，在某些环境下，一些放置在山丘后面的涡轮机可以产生更大的电力，但还有其他因素需要考虑。模拟结果显示，这种风力的增加会导致更多的湍流，这将对涡轮机造成更大的磨损和撕裂。科学家们正在继续研究这些好处是否超过了涡轮机可能产生的损害类型，以及这种性能的上升是否可以在更广泛的真实世界环境中复制。
史蒂文斯说：“在这种特殊情况下，只有一座山，能源产量更高，但现实生活中的地形要复杂得多。”
该研究发表在《可再生能源》杂志上。
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