Teollisuusstandardeilla, joiden mukaan tuuliturbiinin kääntymisellä ei ehkä näytä olevan merkitystä

jos kellotaulujen viisarit pyyhkisivät kasvojensa yli toisinpäin, se olisi suunta, jota kutsutaan ”myötäpäivään”. Ja he kertoivat tunnin yhtä uskollisesti. On kätevää, että kaikki kellon viisarit kääntyvät samaan suuntaan, mutta se on historian vahinko, mihin suuntaan se on. Samoin tuuliturbiinien valmistajat näyttävät mielivaltaiselta mutta tehokkaalta valinnalta, että lähes kaikkien näiden laitteiden lavat kääntyvät myötäpäivään. Euroopan Geotieteiden unionin yleiskokoukselle 4. toukokuuta esitelty tutkimus (joka pidettiin verkossa Wienin sijasta, kuten oli suunniteltu) viittaa kuitenkin siihen, että pohjoisella pallonpuoliskolla, jossa 96% näistä turbiineista on, yleinen kellotarkkuus voi olla huono.

kuuntele tämä juttu

selaimesi ei tue<ääntä > elementtiä.

nauti enemmän ääntä ja podcasteja iOS: llä tai Androidilla.

yksittäisen turbiinin kohdalla sillä ei todellakaan ole merkitystä. Turbiinit kuitenkin istutetaan yleensä ryhmiin. Jos tällaisessa ryhmässä yksi turbiini on toisen takana, niin sillä on merkitystä, arvioi Antonia Englberger Saksan Ilmailukeskuksesta Oberpfaffenhofenista kollegoineen. He ovat rakentaneet tietokonemallin, joka simuloi ilman virtausta turbiinin yli kääntyen kumpaankin suuntaan, ja laskee sen vaikutuksen toiseen turbiiniin, ensimmäisen myötätuuleen. Päivisin eroa ei tallin mukaan ole. Mutta yöllä vastatuulessa olevan laitteen teho voi olla jopa 23% suurempi, jos sen vastatuulessa oleva kollega kääntyy vastapäivään.

syynä on ilmakehän muutaman sadan metrin alimman eli rajakerroksen yöllinen käyttäytyminen. Päivisin auringonsäteet lämmittävät maata, mikä lämmittää lähellä olevaa ilmaa, joka nousee pyörteinä, jolloin syntyy hyvin sekoittunut rajakerros, joka käyttäytyy samalla tavalla kaikissa korkeuksissa. Tästä seuraa, että tuuliturbiinin roottorin lavat tuntevat saman tuulen nopeuden ja suunnan riippumatta siitä, ovatko ne pyörimisliikkeen ylä-vai alapäässä.

yöllä maa kuitenkin viilenee. Siksi piikit usein menevät pois ja rajakerros lakkaa sekoittumasta. Kitka kasvillisuuden tai rakennusten kanssa merkitsee nyt sitä, että lähellä maanpintaa oleva ilma liikkuu hitaammin kuin korkeammalla oleva ilma.tätä ilmiötä kutsutaan korkeuserotteiseksi tuuliviiriksi. Ja leikkausmäärä, kun otetaan huomioon nykyaikaisten turbiinien terien väli, on niin suuri, että maan pyörimisliike voi vaikuttaa asiaan. Tämä työntää liikkuvaa ilmaa oikealle pohjoisella pallonpuoliskolla ja vasemmalle eteläisellä, ilmiötä kutsutaan Coriolisvoimaksi. Mitä nopeampi ilmavirtaus, sitä suurempi poikkeama. Näin tuuliviiri synnyttää tuuliviiriä, asteittaista suunnanmuutosta korkeuden mukana.

sillä on merkitystä turbiinipareille, koska ilma, joka työntää vastatuulilaitteen lapoja vasten ja saa ne siten pyörimään vaikkapa myötäpäivään, taipuu itse näiden lapojen vaikutuksesta toiseen suuntaan. Tämä muuttaa sen turbulenttiseksi vanavedeksi, jossa kierto (tässä tapauksessa) menee vastapäivään. Tämä vastapäiväinen pyöriminen on ristiriidassa Coriolis-ilmiön kanssa, joka aiheuttaa häiriöttömän Tuulen kaartumista vanavedessä. Ja se estää valvojaa ottamasta energiaa ympäröivästä, häiriöttömästä tuulesta ja iskemästä toiseen turbiiniin uusitulla vim: llä.

jos ensimmäinen turbiini pyörii vastapäivään, wake on myötäpäivään, mikä vastaa pohjoisen pallonpuoliskon tuuliviiriä. Näin se saa energiaa ympäröivästä ilmasta ja toimittaa sen seuraavaan turbiiniin-päinvastoin kuin nyt tapahtuu. Ja eteläisellä pallonpuoliskolla tämä kaikki toimii toisinpäin, joten perinteiset, myötäpäivään kulkevat turbiinit toimivat parhaiten.

Tri Englbergerin keksinnön valossa tehtaiden Uudelleenjäähdyttäminen turbiinien saamiseksi toimimaan vastapäivään sen sijaan olisi varmasti kallista. Se, tekeekö tuulesta puristettava lisävoima sen kannattavaksi, vaatisi vielä paljon selvittelyä. Hänen tuloksensa osoittaa kuitenkin hyvin, miten jopa näennäisesti mielivaltaisilla päätöksillä voi olla tahattomia seurauksia.■

tämä artikkeli ilmestyi printtiversion tiede & teknologia-osiossa otsikolla ”Shear, veer, cheer”

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.