结队而游的鱼群娓娓地摆动着它们的尾巴，那些摆动中的尾巴能助风力场发出更多的电能吗？部分航空工程师们看来是赞同这一看法的。结队而游的鱼群所激起的涡流给他们带来了灵感，现在他们正在测试，是否有可能把风力涡轮机放在一定的位置上，与它们呼遥相应进而使风力场发出高产电能。
风力场的涡轮机往往有两种类型，通常使用的是三叶横轴风力涡轮机。如今年9月下旬在英国肯特郡海边揭幕的世界最大的横轴风力涡轮机风力场。但是，一种新的纵轴风力涡轮机（VAWT）似乎越来越受到人们的青睐。
VAWT是以气流拦截翼围绕着纵轴旋转为其特点的（见左上图），以切线角度“向上攀升”的风使劲地拉动涡轮使之旋转。VAWT有什么优点呢？它们可以吸收来自各个方向上的气流，再加上维护成本比标准涡轮机低廉，这是因为它们的发电机和变速箱离地面较近。但它也有缺陷，正如位于帕萨迪纳的加州理工学院航空工程师约翰·达比里（John Dabiri）所说的，单个纵轴风力涡轮机的效率远不及典型的三转子涡轮机高。
然而，横轴风力涡轮机也并非十全十美。它们的空间布局必须很大，至少需有10倍于转子直径的距离才行，以防临近的涡轮机转叶把风力降低得太多。这意味着必须把它们建在海边或有足够空间的地面上。
正因为纵轴风力涡轮机对周围气体的搅动较小，所以达比里和他的同事很想知道，如果把它们尽可能地密布在一起，这些涡轮机的总效率是否及得上一个标准风力场的效率。
鱼群效应
这样做的结果使达比里很受鼓舞。他说：“我发现我设想的这个等式与我先前在多个鱼群涡动模型中所见到的完全一致。就概念上讲，来自纵轴涡轮机制这一等式正好与各节点相联。”
鱼群集队而游的一个好处是，群游的距离比单条鱼的距离远2～6倍。1973年，剑桥大学的丹尼尔·维伊思（Daniel Weihs）暗示说，集队而游中的单条鱼的尾巴所掀起的涡动使周围的水流加快，因此在它近旁的鱼会获得一种速度推力。那么，在大气中的涡轮机是否也会相互帮助呢？
通过为气体力学而改变流体力学上的鱼等式，再将这些等式输入到一个流体力学模型中去，他们就能确定涡轮机的最佳布局方案。一个按照这种方案布局的纵轴风力场发出的电量相当于同一区域内横轴风力场发电量的10倍。达比里说：“我们建议，甚至对一个大规模的电能生产来说，纵轴风力场可能是一个最有效的解决办法。”
分阶段测试
达比里的小组正在把这一想法付诸实验。今年夏天，他们在洛杉矶以北地区对6台纵轴风力涡轮机进行测试，这些被置于移动平台上的涡轮机的高度约为10米。这些平台便于该小组将涡轮机进行移动以便测试出最有效的风力场布局，他们将测试结果与在类似地块上的横轴风力场测试结果进行比对。
目前，达比里尚未公开他的这些结果，他只是表示它们是很“有希望的”。但是，他始终有足够的勇气继续将这项专利推向实际应用，并将继续做进一步的测试。他说：“下一步将很有希望做大规模的实地演示。”
英国哥伦比亚大学的罗伯特·布莱克（Robert Blake）表示，这是一项具有“革新精神”的研究，它“显示了生物系统可以为工程学提供良好的模型。”
瑞克雅维克的冰岛创新中心主任索尔斯坦·西格菲森（Thorsteinn Sigfusson）补充说：“在一个像我们这样风既不确定且风向变化极快的国家里，（纵轴风力涡轮机组）很可能会发挥主要作用。我期待着得到他们大规模测试的结果。”
资料来源 New Scientist
责任编辑 则 鸣