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台风1小时释放能量相当2600颗广岛核弹,日本人发明出台风发电机

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-09-16   来源:风电塔筒   作者:风电叶片   浏览次数:78
核心提示:一场台风爆发的能量轻松碾压全球发电量,2000年全球发电量为15万亿千瓦时,2011年为22万亿千瓦时,2022年为29万亿千瓦时,全球辛辛苦苦又是核电、又是太阳能、水电站等等费劲巴拉发的电还赶不上一场超强台风。NASA表示:一场飓风在其生命周期中消耗的能量相当于10000颗核弹!台风龙卷风听着名字好像更霸气一些,但是在超强台风面前就是弟弟!世界上龙卷风发频率很高的国家就是美国,他们非常有发言权。一场中等规模大小的龙卷风,在1小时内释放的能量相当于600颗广岛原子弹的爆炸威力。美国科学家发现一些龙卷风在某

   

一场台风爆发的能量轻松碾压全球发电量,2000年全球发电量为15万亿千瓦时,2011年为22万亿千瓦时,2022年为29万亿千瓦时,全球辛辛苦苦又是核电、又是太阳能、水电站等等费劲巴拉发的电还赶不上一场超强台风。
NASA表示:一场飓风在其生命周期中消耗的能量相当于10000颗核弹!台风龙卷风听着名字好像更霸气一些,但是在超强台风面前就是弟弟!世界上龙卷风发频率很高的国家就是美国,他们非常有发言权。
一场中等规模大小的龙卷风,在1小时内释放的能量相当于600颗广岛原子弹的爆炸威力。
美国科学家发现一些龙卷风在某路径点上的宽度超过2公里,能持续40分钟。
龙卷风1993年全世界人类使用的能量功率是10的13次方瓦特,而一场大型台风可以释放出其20倍的能量功率。
成熟台风释放出来的能量,相当于每20分钟引爆一颗1000万吨当量的核弹。
1小时释放的热量等于2600多颗广岛原子弹爆炸的能量,就算苏联时期威力巨大的沙皇炸弹“大伊万”也只有5800万吨当量。
沙皇炸弹今年第9号台风“苏拉”就是超强台风级,目前已经掠过汕尾,奔着香港去了!一场成熟的台风,甚至能达到几十万颗原子弹的能源储备,台风底层圆心附近平均风速已经超过51米/秒,圆心附近风力为16级或阵风17级并可能持续的情况下就可以被叫做超强台风,吹起的海浪能高达14米以上。
超强台风的直径能达到1000公里,相当于杭州到广州的距离,总面积能达到近百万平方公里,相当于2个法国的面积或3个日本的面积。
2013年第30个被命名的台风叫做“海燕”,后来改名叫做“白鹿”,千万不要被它的名字欺骗,圆心风速达到了75米/秒,造成了菲律宾6300人死亡。
普通台风的移动速度一般为15-30公里/小时,而“海燕”的速度超达到了30-35公里/小时,到达菲律宾时速度高达35-40公里/小时。
以前台风瞬时风速能高达61.2米/秒,而“海燕”达到了78米/秒,当时已经是11月份,台风经过越南后,直奔我国的广西当时风力达到12级,风速为33米/秒。
海燕北半球的台风有个“危险半圆”,意思就是在台风前进方向的右侧,是风速更大的地方,左侧能正常行船而右侧已经滔天巨浪了。
当你在北半球时,看到台风登陆时,位于右上方的“东北象限”是风强雨暴,破坏性更严重的地区。
而在南半球正好相反,气旋中强风出现在系统的左侧,这是因为在热带气旋中,风在赤道以南逆时针旋转的。
台风“危险半圆”如何计算一场台风的所爆发的能量呢?有2个方法,一个就是计算台风产生的风能总动能,对于成熟的台风,产生的动能等于由于摩擦而耗散的动能。
每单位面积的耗散率就是空气密度乘以阻力系数乘以风速的立方。
人们可以整合从飓风圆心到风暴外半径范围内的典型风廓线,或者假设飓风内核的平均风速。
如果采用后者,并在半径60公里的范围内使用40m/s的风,则风耗散率(风力发电率)为1.5乘以10的12次方瓦特。
另外一种方法就是就算云/雨形成释放的总能量。
比如一场台风每天在半径665公里的圆圈内产生1.5厘米的降雨量,就将其转换为降雨量,得出2.1乘以10的16次方立方厘米/天,按照一立方厘米的雨水重1克,利用凝结潜热,产生的降雨量就能算出6.0乘以10的14次方瓦特。
台风通过产生云/雨释放的能量实际上用于维持台风的螺旋风,就储存和释放的能量而言,台风具有巨大的冲击力。
平均每次台风可能释放相当于600 太瓦的能量,其中只有25%是风的能量,剩下大部分能量是以热量的形式储存起来的,并随着水蒸气凝结成雨而释放。
虽然风能仅占台风总能量输出的四分之一,但它产生大量电力仍然为1.5 太瓦,即全球目前总发电量 5.25 太瓦的25%左右。
1太瓦等于1000吉瓦,1吉瓦等于1000兆瓦,1兆瓦等于1000千瓦,就算台风产生的一小部分风能就能带来巨大的能量,那么我们能利用这25%的能量吗?在台风的路径上建造一个移动风电场并不简单,国外的研究人员的目标是建立能够承受台风力量的发电系统,当风暴袭来时产生巨量的电力。
日本工程师清水淳司设计了一种利用台风发电的装置,类似打蛋器,由3个圆柱体和一个圆心柱组成,并不像普通风力发电机的螺旋桨来旋转,而是依靠对来自不同方向的风做出反应而旋转,能抵御猛烈台风。
这种装置可以向任一方向转动,也可以拧紧以调节涡轮机的转速,适应不可预测的风型,同时还可以防止因不受控制的旋转而造成的损坏。
清水淳司号称这些装置只要发电机数量足够,一场台风的巨大能量,也能产生足够日本使用50年的电量。
普通的发电机遇到台风甚至会被连根拔起,这种装置的3根圆柱能够承受来自不同方向的风,避免机器在不可预知的乱流中损坏。
这一发明利用了马格努斯效应,可以让中间3根圆柱捕捉多个方向的风,传统的风机只能受限于单一风向,当台风来袭时还要锁紧扇叶防止转动过快燃烧起火。
3根全向垂直轴的设计很巧妙,当台风来时,不管从哪个方向吹过来,都不会因为受力不均匀导致被吹倒,又能持续旋转将风能转化成电能。
这种装置就算是每秒80米的超强台风也能应对而不至于被损毁。
目前已经在冲绳岛附近装了一个样机,电力转换率达为30%,但传统风力发电能达到40%,虽然效率不高但足够坚固,可以硬抗台风还能发电。
虽然想法是好的,但是实施起来确不是那么回事,毕竟台风一年就来那么几次,你是要造多少这样的设备来收集呢?一场台风的形成需要满足很多条件。
1:台风需要消耗大量的能量才能生成,要有广阔的热带海洋表面的潜热才能满足,温度太低的北冰洋是不行的,洋面温度不能低于26.5℃,并且从洋面到60米深处也要满足这一条件,因为台风一旦形成气压会很低,造成附近海水翻腾就像烧开了一样。
2:台风本质上是一种热机,通过汲取海洋释放的热量来维持形态,台风的移动摩擦和巨大的风能都需要水汽凝结释放的潜热来供能,所以台风蕴含的总能量甚至能达到全球发电量的几百倍。
台风形成后涡旋内气压比周围低很多,周围的空气就会带着大量的水汽奔向涡旋圆心,此时能量就来了,原理是涡旋上升时汽凝结就会释放热能,这就是维持台风运行的能量源泉。
3:地球自转偏向力要够大,当地球自转偏向力达到一定数值,才能让气流旋转且不让空气直接流进低压圆心,而是沿着圆心作逆时针方向旋转。
4:风的垂直切变要小。
风切变是一种大气现象,是风速在水平和垂直方向的突然变化。
在地球自转偏向力的作用下,上升的气流发展为气旋性涡旋,气流上升绝热冷却产生凝结,放出大量潜热让空气变热。
风的垂直切变小,就会使潜热不扩散,台风暖心结构一直保持,暖心结构使涡旋圆心的气压继续下降,空气涡旋越转越强,就成为台风。
#时事热点头条说#

 
 
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