作品名稱:高速公路風力發電機設計
學校名稱:內蒙古農業大學
參賽隊伍:A TEAM
參賽學生:張澤宇 馮碩 劉倩文
指導老師:柴志虹 甄琦
高速公路是社會經濟快速發展的必然產物,它作為公路交通現代化的主要標志,已經成為國民經濟和社會發展,以及人們生活中的重要基礎設施。在我國,從第一條高速公路滬嘉高速公路于1988年10月竣工,到2002年已通車2.5萬公里,緊次于美國居世界第二位。汽車在高速公路上行駛時,車身周圍的速度場和壓力場在不斷地發生著變化,會給周圍環境帶來很強烈的橫風。在兩條相鄰車道上相反方向行駛的汽車會發生交會,尤其是在公路車道之間沒有隔離帶、行車速度較快的一級公路或者是在車速較慢、車道間距較小的三級公路,會車時車身周圍車身周圍會形成小渦流場,給交會場中心隔離帶造成更加強勁的橫向風壓,從而產生足夠多的可利用的風能。若在高速公路隔離帶中央等距定點安裝小型風力發電機,汽車交會時產生的橫向風力,就可以推動風力發電機旋轉并使電動機發電。在無車的情況時,自然風力也可使風力機旋轉并發電。這樣得到的持續電能,就可以實現高速公路上的基礎電力供給。
目前我國高速公路不設置夜間路燈。高速公路路段一般較長,如果在高速公路上鋪設路燈,路燈本身的價值、鋪設路燈的人力、后期對路燈的供電或太陽能路燈的更換,都需要長期投入。在使用效率方面也不是特別理想。。將高速公路沿途的風力發電機發出的電量進行儲備、利用或并網,不僅可以解決高速公路上路燈供電難的問題,還可以在路邊建設電動汽車臨時充電站,使電動汽車的遠程出行不再成為問題;高速公路上的隧道、收費站、服務站等其他公共基礎設施的用電問題也可以解決;高速公路上有許多標志目前是利用反光膜對司機進行提醒,對司機的駕駛會有一定的影響,如果將反光膜換成電子路況標志,利用高速公路產生的電能對電子路況標志進行供電,就可以減少對司機產生的刺目感;利用高速公路上產生的電能,對公路旁架設的5G基塔進行供電,實現高速公路無線網覆蓋。