书城科普读物百科知识-科普新课堂:新兴能源
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第27章 龙卷风发电

龙卷风,有着许多神话故事。

在民间神话中,人们把它说成是一条水龙,它住在一个不可接近的城堡里,并且时常出来肆虐;它每到一个地方,便带来死亡和毁灭,使人民遭灾遭难。

龙卷风的“行动”,通常是极其迅速的,每秒钟,100米的风速不足为奇,甚至达到每秒钟175米以上,比12级台风还要大5~6倍呢!

只是,龙卷风的范围很小,一般直径只有25~100米,在极少数的情况下,直径才达到1千米以上,从发生到消失只有几分钟,最多几小时。

龙卷风的“一生”虽然十分短暂,然而,它的破坏作用却极大。

1956年9月24日,龙卷风把上海一个有三四层楼高的重100多吨的储油罐,举到15米的空中,然后甩到100米远的地方。

1974年4月3日,龙卷风带着像火车奔驰般的巨大轰鸣声,扑向美国的印第安纳州的蒙得塞罗,摧毁了城市的工商业区,呼啸着的狂风越过弗利缅湖时,从混凝土桥墩上拔起了4节铁路桥,并把它们举到空中,带到十几米外,最后将它们扔到湖中。要知道,每节铁路桥重达150吨啊!

接着,行进中的这股龙卷风,又袭击了一个发电站,将电站数千英尺的管道扭成麻花状。

1991年4月29日午间,一股强龙卷风在孟加拉国沿海登陆。龙卷风中心风力为每小时235千米。龙卷风以及伴随而来的暴雨和海啸,袭击了孟加拉国的64个行政区中的16个区。有些地区房屋全部倒塌,经济设施被卷走。龙卷风过后,又连降暴雨,使1000万人无家可归,露宿野外。

受灾居民约占全国人口的1/10。

龙卷风之所以能造成巨大的破坏,是因为它带有巨大的能量,可与核爆炸相提并论。

为此,科学家们提出大胆的设想,根据龙卷风形成的原理,制造“人造龙卷风”的新能源,化害为益,为人类服务。

科学家发现,龙卷风地区的气压极低,形成巨大的旋转风速。

当它的漏斗状漩涡直径为200米/小时,龙卷风中的旋流功率可达3万兆瓦,相当于10座巨型电站。

这真是一笔宝贵的财富,难怪科学家们对它十分“眼红”。

空气动力学家严隽森博士,根据龙卷风的原理,设计一种龙卷风机模型,即将一塔型建筑四周,用条板间隔成方格小窗,朝风的小窗开着。风吹进塔内后开始旋转,形成小龙卷风。

塔底部装有螺旋风转动叶轮,当龙卷风按下方的空气吸入塔内时,叶轮转动,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,功率高10倍。

就此,科学家还提出了太阳能龙卷风发电站的设想:铺设一个大面积的、完全透明的圆型塑料薄膜顶棚,棚四周向中心逐渐升高,并与中心的筒状塔相连,当塑料棚内的空气被阳光晒热到20℃~50℃时,空气便流向筒状高塔,再沿高塔上升,于是,带动塔中的叶轮。

这种装置,即使外界无风,塔内的气流速度也能达每秒60米,即为龙卷风速。这种电站的功率可达70~100万千瓦。

前苏联科学家在已有成果的基础上,继续研究人造龙卷风,以期把江、河、湖水收拢,形成漏斗状漩涡,上升送到寒冷的大气上层,使水速冻而释放出热量。

在实践中,他们在人造龙卷风装置中加入水,这样,不仅可以发电,而且水冻结释放出的热量也可转变为电能。

科学家们认为,人造龙卷风一旦大量应用,必将会大大缓解世界能源的不足。