宋绍伟，丁 力，伊 超，朱文斌

（1.国家能源投资集团有限责任公司，北京100011；2.国电环境保护研究院有限公司，江苏 南京210031）

0 引言

风能是当今世界最具发展潜力的可再生能源之一。受全球气候变暖和能源危机的影响，风力发电机，特别是水平轴风力机在过去几十年得到了迅猛地发展。然而，随着风力机单机容量的不断攀升，巨型叶片对制造、运输、安装和维护等环节提出了巨大的挑战。同时，风轮较高的叶尖速度给鸟类飞行带来了很大的安全隐患，叶片产生的低频噪声也严重危害着人类的健康。鉴于水平轴风力机的这些问题，人们设计并发展了涵道式风力机。风力机外围的涵道不仅可以减小旋转叶片对周围环境的影响，还可以在一定程度上起到聚集风能并加速气流的作用。本文所研究的INVELOX（Increased Velocity）聚风装置便是涵道式风力机中的一种[1]。

INVELOX聚风装置的顶部为环绕一周的喇叭状结构，此结构可以收集来自任意方向的风能。气流经挡板、漏斗和管道引导后输运至靠近地面的文丘里管，文丘里管内安装的风力机在加速气流的推动下实现做功并带动发电机发电。INVELOX聚风装置具有以下优点：首先，该装置为万向设计结构，即无需任何对风装置便可获得任意方向的风能；其次，该装置将高处的风能通过管道引导至地面，因此发电装置可以安装在离地面较近的位置，便于设备维护；再次，文丘里管的收缩造型能够有效增加气流速度，提升发电功率；最后，由于风力机安装在文丘里管内部，不仅可以保证野生动物免受旋转叶片伤害，同时能够阻挡外界异物对发电设备的干扰。……