图4 测量点分布
Fig.4. Measurements distribution
表2 进风口风速测量结果
Table 2 Measure result of speed of the wind in the air intake
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测点
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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13
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14
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15
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16
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风速v1i(m/s)
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2.9
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2.8
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2.6
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3.1
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2.9
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3.5
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3.6
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3.3
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3.8
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3.0
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3.5
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2.7
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3.0
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2.8
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3.4
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2.5
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表3：出风口风速测量结果
Table 2 the measure result of the speed of the wind in the air outlet
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测点
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
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12
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13
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14
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15
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16
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风速v2i(m/s)
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6.1
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5.8
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5.9
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5.5
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5.8
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5.6
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6.5
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5.9
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6.6
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5.8
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5.6
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5.4
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5.9
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5.7
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6.2
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6.0
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根据表1和表2求平均值得：
v1=3.1m/s，v2=5.9m/s，v2/v1=1.9
由式（9）求得进出口的风能密度：
W1=ρv 13/2=19.2J/m2
W2=ρv 23/2=132.5 J/m2
W2 /W1=6.9
由式（8）求得进出口处风的动能：
E1=ρA1v13/2=5.43J
E2=ρA2v23/2=9.45J
E2/E1=1.74
由以上试验数据计算可知：出风口处与进风口处相比，风速变为1.9倍；风能密度变为6.9倍；总动能变为1.74倍。
由试验结果可知：此装置虽然是以流体力学中的喷管原理及连续性方程为依据制作的，理论上出口处风速将变为进口处的4倍；风能密度变为64倍；总动能变为16倍。但实验与理论计算还是有一定差距，这是因为风通过此装置时的流动与流体在管道中流动有较大的差异，原理相同而流动情况并不完全相同。首先，风需要经过风速增加管及牵引钢丝，产生了一定的损失和阻力，其次，风经过此装置时，并不完全等同于管道流动，由于阻力而使风力场发生了一定的改变，部分气流可能从装置的外部绕过，使得进口风速不均匀。
4结束语
根据测试结果，假设风机能将流过它的风能100%利用，在风机直径为0.6m，风速为3.1m/s时，风能为5.43J；而采用本文装置，将风机直径缩小一半，而风能仍能提高到9.45J，从而实现小直径风机，较高能量密度的风能进行大规模风力发电。因此，该装置能减小风机直径，从而降低成本，增加风能密度，获取更多的能量，具有广阔的应用前景，良好的社会与经济效益。
参考文献
[1]芮晓明，柳亦兵，马志勇．风力发电机组设计北京：机械工业出版社．2010．
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[7]于布．水力学[M]．广州：华南理工大学出版社，2001．
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