Industristandarderhvilken måde en vindmølle drejer måske ikke synes at have betydning

hvis hænderne på urskiven fejede over deres ansigter omvendt, ville det være retningen kendt som “med uret”. Og de ville fortælle timen lige så trofast. Det er praktisk at have alle ur hænder dreje i samme retning, men det er en ulykke af historien, hvilken retning, der er. Tilsvarende forekommer det et vilkårligt, men effektivt valg af vindmølleproducenter, at knivene på næsten alle disse enheder drejer med uret. En undersøgelse, der blev præsenteret den 4. maj til generalforsamlingen for European Geosciences Union (afholdt online i stedet for i Vienna som planlagt), antyder imidlertid, at på den nordlige halvkugle, hvor 96% af disse turbiner findes, kan universel uret være dårlig.

for en enkelt turbine betyder det faktisk ikke noget. Men turbiner plantes normalt i grupper. Hvis en turbine i en sådan gruppe er bag en anden, betyder det ifølge Antonia Englberger fra det tyske Luftfartscenter i Oberpfaffenhofen og hendes kolleger. De har bygget en computermodel, der simulerer luftstrømmen over en turbine, der drejer i begge retninger, og beregner derefter den effekt, dette har på en anden turbine, medvind af den første. Om dagen konkluderer holdet, at der ikke er nogen forskel. Men om natten kan effekten af modvindsenheden være op til 23% højere, hvis dens modvindskollega drejer mod uret.

årsagen ligger i den natlige opførsel af de nederste få hundrede meter af atmosfæren, kendt som grænselaget. Om dagen opvarmer solens stråler jorden, som opvarmer den nærliggende luft, der stiger i hvirvler af turbulens, hvilket resulterer i et godt blandet grænselag, der opfører sig på samme måde i alle højder. Konsekvensen for en vindmølle er, at dens rotorblade føler den samme vindhastighed og retning, uanset om de er øverst eller nederst i deres rotation.

om natten afkøles jorden imidlertid. Hvirvlerne forsvinder derfor ofte, og grænselaget holder op med at blande sig. Friktion med vegetation eller bygninger betyder nu, at luft tæt på jorden bevæger sig langsommere end luft højere op—en effekt kendt som højderelateret vindforskydning. Og mængden af forskydning, givet klinge-span af moderne turbiner, er stor nok til Jordens rotation til at komme i spil. Dette skubber bevægelig luft til højre på den nordlige halvkugle og til venstre i det sydlige, et fænomen kaldet Coriolis-styrken. Jo hurtigere luftstrømmen er, desto større er afvigelsen. Således vind forskydning avler vind veer, en gradvis ændring i retning med højden.

det betyder noget for turbinepar, fordi luften, der skubber mod vingerne på den opadgående enhed, og dermed får dem til at rotere, siger med uret, selv afbøjes af disse knive i den anden retning. Dette gør det til et turbulent vågne med en rotation (i dette tilfælde), der går mod uret. Denne rotation mod uret er i konflikt med den Coriolis-inducerede svingetendens af den uforstyrrede vind omkring kølvandet. Og det hæmmer vågnens evne til at hente energi fra denne omgivende, uforstyrrede vind og derefter fortsætte med at ramme den anden turbine med fornyet vim.

i tilfælde af at den første turbine roterer mod uret, vil kølvandet være med uret og dermed matche den nordlige halvkugles vindvinge. Dette giver den mulighed for at få energi fra den omgivende luft til at levere til den næste turbine—det modsatte af hvad der nu sker. Og på den sydlige halvkugle fungerer alt omvendt, så konventionelle turbiner med uret gør det bedst.

omskoling af fabrikker i lyset af Dr. Englbergers opdagelse, at få turbiner til at køre mod uret i stedet, ville helt sikkert være dyrt. Om den ekstra kraft, der kunne presses ud af vinden ved at gøre det, ville gøre det umagen værd, ville kræve meget mere undersøgelse. Hendes resultat viser dog pænt, hvordan selv tilsyneladende vilkårlige beslutninger kan have utilsigtede konsekvenser.Venstre

denne artikel dukkede op i videnskaben & teknologi sektion af den trykte udgave under overskriften “Shear, veer, cheer”