仿龙卷风发电，本文主要内容关键词为：龙卷风论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
众所周知，龙卷风是一种破坏力极大的灾难性自然现象。龙卷风中蕴含的能量是巨大的。据专家测算，一场强度中等的龙卷风在1 分钟内释放的能量，如果全部转化为电能，则可以供全中国使用50年以上。只可惜，龙卷风属于一种“可遇不可求，遇见也要躲”的“庞然大物”，目前也不可能对其出现的时间、地点和行踪进行准确的预报，所以，利用自然的龙卷风进行发电，并不现实。
但能不能模仿龙卷风的结构和原理，制造风力发电的设施呢？回答则是肯定的。
早在20年前，前苏联原子能研究所的冈察契拉杰博士开发研究出的“龙卷风换流器”，可谓人类最早的仿龙卷风的风力发电装置。该装置由上下两钵壳组成，外形呈“X”状（有点像“火锅”）， 中间是通风口，里面结构比较复杂，但目的就是造成一股与龙卷风类似的涡流。强劲的涡流，通过叶轮的有效传递，能量最终输送给发电机。当时，一部最先进的100米直径螺旋桨式传统风力发电机，功率是3，000千瓦，而通过“龙卷风换流器”装置，高28米、叶轮直径2米， 也可达到同样的发电能力，而且对自然风力的要求很低：达到“每秒1米”即可。 而传统的风力发电要求自然风力不能小于每秒5米。
研究发现，龙卷风内部的气压极低，从而形成巨大的旋转风速。当龙卷风的漏斗状旋涡直径为200米时，其旋流功率可达3万兆瓦，相当于10座大型水电站的总电量。据此，空气动力学家又研制出一种塔式龙卷风机模型：即将一塔型建筑的四周，全部用板条间隔成小窗，每当有风时，迎风的小窗开启，背风的小窗关闭，风吹入塔中后，会形成“小龙卷”，塔的底部装有螺旋，风转动叶轮推动发电机发电。这种龙卷风机，比装有同样大小叶轮的风车，功率要提高10倍。
龙卷风把江河湖海的水吸入后，通过漏斗状旋涡，急剧上升，送到寒冷的大气层，水冻结后自然又会释放能量。计算表明，如果龙卷风每秒钟消耗60吨水，则可产生2，000兆瓦的能量。根据这一原理，俄罗斯的科学家已经着手“注水龙卷风”的研究了，因为在人造龙卷风中加入水，不仅可以利用龙卷风进行风力发电，水冻结后释放的热量也可以转化为电能。相信不久的将来，这种“综合型龙卷风发电机”会造福于人类。
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