Sheerwind Invelox：所有炒作，没有物质

在过去的几年中，据报道，Sheerwind Invelox管道涡轮机已经成功获得了数百万美元的赠款和其他投资，并建造了两个小型原型机。根据其新闻稿，它有一个新西兰分销商，以及几个针对迪拜和明尼苏达州的试点项目。

它非同寻常地宣称其产生的能量是可比的风力涡轮机的六倍，但实际上它的发电量可能是材料的约十八倍，也许是其十倍。简而言之，他们建议在天空中放一个大漏斗，然后将加速的风引导到地面的小型风力发电机。

Sheerwind还从技术和便士股票站点获得了许多可预见的炒作，以及那些反对实际有效的风力发电技术的人的支持。但是最近，Sheerwind的创始人兼Invelox发明者Daryoush Allaei博士与纽约城市学院机械工程系能源研究教授Yiannis Andreopoulos博士合着了论文。它主要是计算流体动力学（CFD）研究，但在可靠的期刊中包含有关实地研究结果的声明。这种结合意味着值得对他们的非凡主张进行评估，以了解他们是否站得住脚。

真实数据比较

首先，让我们看一下他们的领域比较，看看它怎么说。显然，他们使用的是Sunforce的小型风力发电机，额定功率为600 W，既可以在Invelox漏斗内进行测试，也可以在桅杆上独立放置。由于它们使用设备捕获的扫掠区域要比风力涡轮机的扫掠区域大得多，因此充其量只能说是比较幼稚的比较；稍后再讨论。

重要的是，根据表3的论文，他们经过测试的Invelox设备在“轮毂”高度处为18米（59英尺），而对比风力涡轮机桅杆仅为10米（33英尺），并且离地面越远，风势总是越强。这到底有什么不同？好吧，如果风速在10米处平均为每秒4米（约9 mph）（这是Sheerwind论文所表明的），那么在18米处则为每秒5米（约11 mph）。当风中的能量以速度的立方上升时，这意味着18米处的可用风能将是10米处的可用风能的两倍。

更大的扫地面积离地面更高的组合意味着它们假装进行苹果与苹果的比较，而实际上是进行葡萄与西瓜的比较。它们都是水果，仅此而已。

该漏斗的横截面在风中的入口为40英尺乘20英尺（约12米乘6米）。那是800平方英尺（73平方米）的扫地面积。值的实际比较将是具有等效扫掠面积的风力涡轮机。

但这不是Sheerwind所做的。

取而代之的是，他们在扫描面积为800平方英尺的设备与扫描面积为28平方英尺的设备之间进行了比较。那是向风呈现的区域之间有28倍的差异。他们所比较的风力涡轮机安装在该大型结构的最小部分，即右下角的收缩喷嘴。

如果将常规风力涡轮机的规模扩大到800平方英尺，那么在其他条件相同的情况下，给定的风力资源发电量将增加28倍。即使假装将小型风力涡轮机的高度接近一半是合理的，但如果要相信其数量，Sheerwind只能设法将其容量超出六倍。

但是，当然还有更多。他们多年来一直要求600％的赔偿，但是报纸怎么说呢？

结果表明，INVELOX产生的电能比传统的WTG多80-560％。P-Day 8表示在第八天收集了部分数据。INVELOX在8天内的平均总能源产量改善约为314％。

因此，它们实际上根本达不到600％。而且有些日子所产生的能量不到扫掠面积的28倍，是它的两倍。平均而言，它们根据自己的数量运行的发电量只有其发电量的三倍，或者比与具有相同扫掠面积的风力涡轮机的真实比较所产生的能源发电量少九倍。并记住，其中的三分之二是由设备更大的高度造成的，这是上面显示的差风速的两倍。苹果对苹果的比较可能会减少18倍的发电量，而产生相同电能所需的输入漏斗可能比足球场大8倍。

一代少十八倍。不超过六倍。

让我们看一下“风神”的欺骗性规模比较：

注意顶部和底部图片中可比的风力发电设备在规模和高度上的巨大差异吗？好吧，这只是从中学到的教训之一。

第二个问题是，如果Sheerwind装置的造价便宜得多，那么它产生的电量也就没关系。但这不会，也不会。常规涡轮机具有空心金属塔，该空心金属塔将使用比Sheerwind设备的漏斗少得多的材料。而且它是独立的，与Sheerwind不同，后者需要一个沉重的支持框架。Sheerwind设备的材料成本可能是其的十倍，而且安装时间要长得多，因为当前的预制公用事业规模的风力涡轮机可以在三天内完成安装。

第三点不太明显。公用事业级风力涡轮机仅需倾斜叶片即可抵御飓风，从而不会挡住风。Sheerwind更像是无法用羽毛装饰的钣金帐篷。它必须被设计成比Sheerwind公认的要坚固得多，才能抵抗强风。任何生产版本都将比原型版本提供的简单材料比较更加昂贵。

CFD建模

因此，假设结果被准确地报告，那么现实世界中的数据就描绘出极为不恰当的比较结果和双曲线膨胀，令人不安。计算流体动力学的质量如何？就个人而言，我对CFD结果只有一个经验法则：它们永远无法与现实世界相提并论。显然这还不够，所以我请专家对Sheerwind论文中显示的建模质量提出意见。他并不是特别有礼貌。

他指出，工具和模型使用的基础还可以，但是与工具和模型的应用有关。

最好使用模型上较高的网格点。恒定的风速输入，而不是更实际的湍流，这意味着结果是不准确的。在没有涡轮机的情况下，稳态流动条件会导致“对于任何管道或管道都产生较红的结果”。文丘里管没有堵塞。所有CFD都在没有涡轮的情况下进行，这导致结果大大高估。

所有这些观点都可能与Drs使用的工具有关。Allaei和Andreopoulos。第一点需要的计算能力比他们可能拥有的更多。点2需要附加的CFD模型，但工具支持该模型。

如果您对分析的详细信息感兴趣，请点击此处。博士Allaei和Andreopoulos对此发表评论表示不满意，最初是说他们会做出回应，然后决定不参加并切断所有来往。该分析没有以评论或快速反应的形式发表在同行评审的期刊上，因此至少Andreopoulos博士不进行详细回应是合理的。

令人遗憾的是，这是另一篇在同行评议良好的期刊上发表有明显而深刻缺陷的论文。能源是一本备受推崇的期刊，采用了多种索引编制，影响因子为4.686。那么，如此差劲的论文又如何使其超过了期刊及其同行评审者的较高标准？好吧，部分原因可能是该论文没有出现在主要期刊上，而是在《能源与环境》一期特刊中：汇集经济学和工程学。特殊问题的研究大都是在几乎同时进行的，这需要同行评审员的重叠，从而导致质量下降。在这种情况下，合著者来自一所排名较高的学校，并且在CFD中也有许多出版物（尽管与风力发电无关），这往往增加了出版的可能性。因此，诸如此类的严重不正确的论文被发表，然后被下游使用，以在不存在的情况下提供可信度。这当然是Sheerwind所做的。

现有技术

当然，Sheerwind设备的不良性能也不足为奇。根据罗伯特·赖特（Robert W. Righter）的著作《美国风能》（Wind Energy in America），90年前就进行了通过将风力涡轮机放入漏斗中来加速气流的首次尝试：历史。然而，人们在没有尽职调查的情况下继续投资于此。其中一位投资者就对Sheerwind Invelox的先前分析发表了详尽的评论，包括我在CFD报告上的博客文章，最终激发了Mike Bergey作为回报发表评论（经许可转载）。

在我从事该行业的过去35年中，数十家公司提出并推广了选矿厂和管道风机。在尽职调查中，您必须错过下一代风力发电，Vortec，TurboDynamX，Enflo，Enco，环形涡轮，智能风力，风立方（风球），WindTammer，天狼，艾琳娜，追赶风力发电和OptiWind一些。在所有这些未能成功构建更好的风力涡轮机的尝试中，致命的缺陷是，发起人未能考虑风的能力和偏好来绕过诸如漏斗入口的障碍物。风力涡轮机的运行环境与软管或风洞的约束管道完全不同，这注定了该概念会导致性能下降。不诚实地使用转子面积而不是总截面积来增加计算出的效率不会改变物理效果。

对于那些不熟悉Bergey先生的人，他曾两次担任AWEA主席，在AWEA董事会任职26年，在大约30年的时间里制造了最畅销的小型风力发电机，并主持了围绕风能的政府委员会。他的努力获得了多次殊荣，他在风力发电各个方面的直接，持续和坚定的投入是首屈一指的。

将伯吉先生的经历与阿拉伊博士进行比较。根据他的研究出版历史和咨询机构，他是振动方面的专家。像许多其他风能“创新者”一样，他没有风能参与的历史。这很常见，在我的资料中这是一个单独的危险信号问题，旨在向投资者接种不良风能投资。基于这个筛子，Sheerwind设法摆出了八个危险信号，包括有关常规风力涡轮机的声明，这在同行评审的论文中是非同寻常的：

它们也很昂贵，笨拙，效率低下并且对人和野生生物有害。

除了从投资者的钱包中掏钱以外，像Sheerwind这样的设备无法执行任何操作，这已得到充分证明，并且正在不断证明PT Barnum的公理。

综上所述

Sheerwind在他们久未得到验证的风力发电方法和实际有用的风力发电方法之间进行了根本不恰当的比较。这些数字表明，通过移动空气发电比真正等效的风力涡轮机要差大约18倍，并且需要更多数量级的材料才能实现这一目标。

他们自己的数据不支持他们提出的主张，并且他们的数据超出了可靠的防御范围。与传统的风力发电机相比，它们的设备产生的电能少得多，成本却高得多。

潜在投资者：远离。目前的投资者：不要期望再次看到您的钱。

（作者注：本文的较早版本通过平方而不是求速度来错误地计算了风中的可用能量差。现在已经纠正了。）