Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

17.12.2018
15:21

Найден способ построить машину времени

    Ученые Массачусетского университета пришли к выводу, что машину времени, способную переместить человека в прошлое, можно построить с помощью двух голых . . .

14.12.2018
17:55

Россия впервые в мире сформировала живые ткани в космосе

    Государственная корпорация Роскосмос отрапортовала об успешном завершении первого этапа космического эксперимента «Магнитный 3D-биопринтер», осуществляемого . . .

14.12.2018
16:33

«Докопаться до Ада»: что советские ученые нашли в Кольской сверхглубокой

    Самая глубокая скважина в мире находится на Кольском полуострове недалеко от города Заполярный (Мурманская область); её глубина составят 12 километров 262 метра, что . . .

12.12.2018
17:53

«InSight» сделал первое селфи на Марсе

    Помимо снимков для автопортрета модуль передал на Землю изображения «рабочего пространства», на котором в будущем будут установлены научные инструменты . . .

12.12.2018
16:07

Физики продолжают искать – и не обнаруживают – темную материю

    Ученые начали наблюдать свечение кристаллов в 1990-х гг. Эти кристаллы ярче сверкали летом, чем зимой, и исследователи приняли это за доказательство существования . . .

12.12.2018
16:02

На Земле нашли следы смертоносной космической катастрофы

    Ученые из США и Бразилии выдвинули гипотезу, согласно которой 2,6 миллиона лет назад на расстоянии 50 парсек (163 световых года) от Земли взорвалась сверхновая, . . .

11.12.2018
20:30

Астрономы близки к открытию загадочной "планеты икс"

    Планетологи получили детальные фотографии тех участков неба, где должна находиться загадочная гигантская девятая планета Солнечной системы. Астроном Майкл . . .

11.12.2018
20:27

В РАН рассказали об уникальных особенностях лунного грунта

    На Луне сохранились базальты, чей возраст вплотную приближается к возрасту возникновения Солнечной системы, геологические породы на Земле гораздо моложе лунных . . .

11.12.2018
20:23

Климатологи предрекают "коллапс цивилизации" за полярным кругом

    Таяние вечной мерзлоты затронет свыше 70% инфраструктуры в заполярных городах России, Канады и США, причем эти процессы уже нельзя остановить вне зависимости от . . .

11.12.2018
20:19

В галактике Мессье 86 обнаружен необычный сверхъяркий рентгеновский источник

    Используя данные, собранные при помощи космического аппарата НАСА Chandra («Чандра»), астрономы идентифицировали новый необычный сверхъяркий рентгеновский источник . . .

11.12.2018
20:16

Новый меркурианский аппарат BepiColombo готовят к включению ионных двигателей

    Современные космические аппараты, которые используют при движении ионные двигатели, можно пересчитать по пальцам, но ни один из этих аппаратов не оснащен . . .

11.12.2018
20:12

Новый «охотник за планетами», телескоп SPECULOOS видит первый свет

    Наш новейший «охотник за планетами» введен в эксплуатацию на базе Паранальской обсерватории, управление которой осуществляет Европейская южная обсерватория, в . . .

11.12.2018
20:04

Поверхность Цереры богата углеродом, обнаружили исследователи

    Команда исследователей под руководством ученых из Юго-Западного исследовательского института, США, пришла к выводу, что поверхность карликовой планеты Цереры . . .

11.12.2018
19:56

Подземная биосфера оказалась почти в два раза больше Мирового океана по объему

    Организмы, живущие в глубинах Земли, образуют в 245-385 больше углерода, чем люди, живущие на планете. А всего, по оценкам исследователей, вес биомассы в недрах земли . . .

11.12.2018
19:52

Неравномерное размещение ветряков повысило эффективность электростанции на 30%

    Физики из Бельгии и США построили миниатюрную модель ветряной электростанции, состоящей из ста ветряков, рассмотрели 56 различных расстановок генераторов и выяснили, при какой из них мощность станции максимальна. Оказалось, что меньше всего энергии теряется в том случае, если ряды ветряков сильно неравномерно — в этом случае средняя мощность ветряка станции составляла около 60 процентов от мощности одиночного ветряка. Это примерно на 30 процентов больше, чем при равномерной расстановке ветряков. Статья опубликована в Physical Review Fluids, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    Чтобы увеличить количество электроэнергии, извлекаемой из ветра, и уменьшить стоимость постройки, ветряки часто объединяют в ветряные электростанции (также их называют фермами). Крупные ветряные электростанции содержат сотни турбин (а крупнейшие — тысячи), выстроенных в несколько рядов. К сожалению, близко расположенные ветряки поглощают импульс ветра, создают турбулентности и мешают друг другу — в зависимости от плотности расположения ветрогенераторов, погодных условий и режима эксплуатации, средняя мощность ветряка в ферме может достигать порой только 50 процентов от мощности отдельно стоящего генератора. Станции из-за этого теряют около половины доступной энергии, поэтому физики активно исследуют, как потоки воздуха распространяются внутри фермы, и пытаются уменьшить потери.

    К сожалению, существующие аналитические модели только в общих чертах ухватывают динамику происходящих процессов, а численное моделирование требует слишком много ресурсов ввиду сложности уравнений гидродинамики. Тем не менее, физики смогли вывести несколько общих закономерностей, позволяющих повысить мощность фермы. Во-первых, ученые предложили увеличить интервал между ветряками, ориентированными по направлению ветра, — например, разместить их в шахматном порядке. Во-вторых, более аккуратные исследования показали, что небольшие отклонения от идеально шахматного порядка позволяют повысить мощность станции еще на несколько процентов. В третьих, в больших фермах, состоящих из нескольких рядов генераторов, важную роль играет вертикальный перенос энергии между потоками воздуха, которые направлены на турбину или пролегают около поверхности земли. Как бы то ни было, универсального правила размещения турбин, позволяющего извлечь из ветра максимум энергии, до сих пор не существует, и физики продолжают искать оптимальную конфигурацию.

    Группа ученых под руководством Юлиана Боссёйт (Juliaan Bossuyt) экспериментально изучила, как расположение ветряков сказывается на мощности ветряной электростанции, и неожиданно обнаружила, что наибольшей эффективности можно добиться, размещая генераторы через неравномерные интервалы. Для этого физики построили макет миниатюрной ветряной фермы из ста ветряков, собранных в двадцать рядов (пять ветряков в каждом ряду). Численно смоделировать такую систему в настоящее время невозможно. Характерный диаметр каждого ветряка D находился в диапазоне от 2,5 до 7 сантиметров, а расстояние между рядами и ветряками в ряду составляло примерно 5—7D.

    Давление воздуха, который обдувал мини-ветряки, было нормальным, поэтому физикам пришлось скорректировать форму ветряков, чтобы приблизить число Рейнольдса модели к числу Рейнольдса в реальной задаче. Для этого исследователи заменили турбину ветряка пористым диском, который замедляет проходящий поток воздуха. В результате число Рейнольдса для наблюдаемых потоков находилось на уровне Re ~ 104, что согласуется с числами для настоящих ветряных ферм. Авторы статьи отмечают, что потоки воздуха вблизи пористого диска отличаются от потоков вокруг турбины, однако на больших расстояниях (порядка нескольких диаметров ветряка) все такие особенности перекрываются внешними турбулентностями. Следовательно, система с пористыми дисками должна хорошо моделировать реальные электростанции в соотношении 1:3000.

    Используя построенную механическую модель, ученые смоделировали 56 различных конфигураций ветряков и сравнили их энергетические эффективности. В основном конфигурации разбивались на три больших класса. В первом классе расстояние между рядами и ветряками в одном ряду поддерживалось постоянным. Во втором классе расстояние между соседними рядами было слегка неравномерным и составляло либо 3,5D, либо 10,5D. В третьем классе неравномерность увеличивалась еще сильнее: расстояние между рядами менялось от 1,5D до 12,5D. Во всех трех случаях ученые размещали ветряки в шахматном «правильном» порядке. Кроме того, для неравномерных схем физики рассматривали еще несколько расстановок с переменным сдвигом между ветряками в соседних рядах.

    В результате исследователи обнаружили, что наибольшей эффективностью обладает сильно неравномерная схема с шахматным порядком турбин. Несмотря на то, что в рядах, которые закрывали передние близко расположенные ряды, средняя мощность турбин падала до 10–20 процентов (от мощности одиночной турбины), в остальных рядах она была близка к ста процентам, а иногда даже превышала мощность одиночной турбины. Суммарная мощность фермы при этом достигала 60 процентов. В слабо неравномерной схеме эти эффекты проявлялись более слабо, а в равномерной схеме потери энергии были еще больше, а потому средняя мощность ее турбин не превышала 45 процентов. Это согласуется с соотношениями для настоящих ветряных электростанций, которые теряют почти половину доступной энергии.

    Тем не менее, авторы статьи отмечают, что неравномерная схема размещения ветряков имеет свои недостатки. В частности, при некоторых направлениях ветра эффективность фермы сильно падает, и схема с равномерным размещением ветряков становится более выгодной. Поэтому в будущем ученые собираются более детально исследовать взаимодействие потоков воздуха в больших ветряных фермах с тесно расположенными ветряками.

    С каждым годом ветряные электростанции производят все больше и больше энергии. Например, в октябре 2017 года компании Statoil и Masdar запустили первую в мире плавучую ветряную электростанцию Hywind, мощность которой составляла около 30 мегаватт, а уже в сентябре 2018 компания Ørsted открыла аналогичную электростанцию мощностью более 650 мегаватт. Этого достаточно, чтобы обеспечить энергией почти 600 тысяч домов. Более того, ветряные электростанции так выгодны, что некоторые компании полностью отказываются от других источников энергии — в частности, в октябре этого года компания ScottishPower продала все свои тепловые электростанции, работающие на угле и газе.

    Впрочем, физики стараются повысить эффективность не только ветряных электростанций, но и станций, использующих другие источники энергии. Например, в сентябре этого года китайские физики разработали «линзу» из метаматериала, которая концентрирует энергию океанских волн за счет их интерференции. Построенные прототипы усиливали амплитуду колебаний поверхности воды до трех раз и практически не создавали отраженных волн. В будущем ученые собираются использовать свою разработку, чтобы увеличить эффективность волновых электростанций.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/12/10/uneven-wind

11.12.2018
19:47

OSIRIS-REx обнаружил на астероиде Бенну признаки существования воды

    Космический аппарат OSIRIS-REx обнаружил в поверхностном слое астероида Бенну признаки существования минералов, которые в прошлом контактировали с жидкой водой . . .

11.12.2018
19:35

Созданы вечно текущие капли первородной материи

    Физики Брукхейвенской национальной лаборатории (штат Нью-Йорк, США) впервые получили капли кварк-глюонной плазмы на релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) . . .

11.12.2018
19:32

В Гренландии заметили приближающуюся климатическую катастрофу

    Международная группа ученых выяснила, что в Гренландии за последние десятилетия значительно ускорились темпы таяния льда. Причиной является глобальное . . .

11.12.2018
19:28

Крупнейшему городу Азии предсказали скорую катастрофу

    Ученые Немецкого геологического исследовательского центра в Потсдаме выяснили, что Тегеран, столица Ирана и один из крупнейших городов Азии (население превышает . . .

11.12.2018
19:25

Теорию Эйнштейна доказали неправильно запущенными спутниками

    Международная группа ученых подтвердила существование гравитационного красного смещения, предсказанного Альбертом Эйнштейном в рамках общей теории . . .

<< 361|362|363|364|365|366|367|368|369|370 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100