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百年前被抛弃的“旋转船帆”现在回来了

发布时间:2022-09-19 19:55:17 来源:乐鱼电竞比赛押注 作者:乐鱼lol竞猜平台

  1926年,一艘名为“布考”(Bukau)的货轮横渡了大西洋。船上支有两根高大的“烟囱”,但实际上它们是用于从风中获取动力的。这些高耸的圆柱体是德国工程师安东·弗莱特纳(Anton Flettner)的新发明(当时的《科学美国人》有相关报道),被称为弗莱特纳转子。它的空气动力学原理是这样的:当海上风向与船舶航向垂直时,马达驱动转子旋转,使转子前表面(船舶前进方向)的旋转方向与风向相同;这种调整使空气在前表面的流速变快,而在后表面的流速变慢,从而产生压力差,推动船舶前进。虽然这种“旋转船帆”能提供净能量增益,但是因为大萧条和随之而来的第二次世界大战,没有在更大的范围推广。就像电动汽车一样,弗莱特纳转子在近百年的时间里被抛弃,货轮转而使用了化石燃料。

  现在,随着航运商再次面临削减成本和碳排放的压力,这个概念重获新生了。最近就有一个著名案例:SC Connector是一艘总吨位为12000的货轮,它就加装了一个35米长的弗莱特纳转子。当船舶从桥梁或电缆下通过时,转子可倾斜至接近水平的状态,避免发生碰撞。尽管新转子需要电力驱动,但制造商Norsepower表示,这样已经可以节省高达20%的燃料消耗,并减少25%的排放。

  总部设在瑞典的非营利性研究机构SSPA表示,越来越多船舶将采用转子风帆助推,SC Connector只是其中之一,预计它将在年底投入运行。索菲安·维尔纳(Sofia Werner)是一名造船工程师,在SSPA中带领了一支研究弗莱特纳转子性能的团队。他表示,虽然造船厂也在结合其他风力助推技术,比如风筝式风帆,但是弗莱特纳转子是最早得到应用的。船舶很容易就能完成相关改造,几乎是一夜之间的事。维尔纳说:“这是一个相当简单的解决方案,安全又容易理解。此外它还富有视觉冲击力,利于产品营销。”

  由于气候变化,联合国国际海事组织(International Maritime Organization)设定了有关海洋燃料低碳化的宏伟目标,欧盟目前也在资助转子研究。根据国际风帆协会的说法,气候变化带来的压力和转子在安装方面的便利性,会使风能动力系统成为诱人的选择。协会秘书长加文·奥尔赖特(Gavin Allwright)说:“当初,很多人都希望看到风能消亡,这样他们就能从燃料中赚得盆满钵满。如今也是这样,因为他们不能直接出售风。我所看好的,是在脱碳压力巨大的地方,替代能源具有十分明显的潜力,但距离线年的时间。不过如今,我们已经可以把风能装上船了。”文章摘选自《环球科学》

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