登陆注册
25893000000003

第3章 千年风车

风,是一种最常见的自然现象。汹涌的海浪、怒吼的林涛、翻滚的稻浪、飘扬的旌旗、旋转的风车,都是风的“杰作”。众所周知,骑自行车顺风走,要比逆风走轻快;江河里的木船,常常提起风帆行驶以冀“一帆风顺”,小孩玩的纸风轮,会迎风飞转……那么,风的本质究竟是什么呢?

我们的地球表面是被一层很厚的无色透明气体包围着的,这层气体就是空气,空气的运动就产生了风。大气的运动时而剧烈,时而平缓,风也就有大小之分。生活在“风魔”控制下的人类,很早就结识了这位“隐形术士”,并加以利用。风车,就是人类“见风使舵”的最古老的“手段”之一。

早在公元前200年左右,西亚地区的波斯人发明的立轴式风车,用于磨碎谷粒,为世界上最早的风力机。到了7世纪,伊期兰国家出现了基本形式为水平型的风车,用于灌溉、扬水和磨粉。由于这种风车只是部分帆面接受力,所以效率不高。

在东方,在中国,早在2000多年前,利用风力驱动的帆船已经在水面航行,并且出现了风车。

不过当时的风东不是去磨粉,而是作为宗教仪式的道具使用。到了明代,开始应用风力水车灌溉农田,并出现了用于农副产品加工的风力机械。

12世纪以后,风车在欧洲出现了。13世纪左右,英国和北欧国家已使用了相当多的风车,有些风车用来磨粉,但更多的是用来抽汲湖泊中的水和排出渗入堤坝低洼处的海水。荷兰有许多土地比海面低,所以普遍使用大型风车来抽出海水。荷兰的立式水车排除低洼地带的积水,保护着荷兰2/3的国土,使它不再变为泥泞土地。丹麦则是最早利用风力发电的国家,广泛地用于农村照明和其它生活用电。

欧洲风车的基本形式是风车的旋转轴跟地面成水平的垂直型风车,它比水平型风车的结构复杂。这种风车的帆能够全部受到风力的作用,所以效率较高。早期风车的形式是将帆安装在有机械的木箱上,把木箱安装在垂直的支柱上,使帆(或者叫做叶轮)朝着风吹的方向。随着风车的转动,通过齿轮将此旋转运动传给磨粉机或别的机械的回转轴上。这就是早期的箱式风车。

到了14世纪,在用砖和石头建造的塔中安装上机械,这就是塔型风车。塔型风车成为普遍的形式。风车塔的上部能自由改变方向,当风向变化时,可以转动风车的帆或叶轮使之迎对风向。这种风车非常好用。在16世纪,风车逐渐实现大型化,精细部件经过研究也得到了一些改进。这样,几乎所有的大型风车都改装成塔型了。

到了18世纪,人们开始用铁齿轮代替了以前的木制风车部件。同时还进行了各种各样的新的改进。1745年,英国的E李发明了使风车自动迎对风向的自动尾冀,并取得了专利。1759年,英国的史密顿在皇家学会发表了关于风冲向风车叶片上的气流的科研论文。同时,英国的梅克尔发明了使风车叶轮能随风的强度改变其角度的附加弹簧的叶轮。于是,18世纪末期出现了许多效率高的风车。

后来随着价格便宜的内燃机和蒸汽机的出现以及农业电气化的发展,到了20世纪五六十年代,风能利用处于低潮时期。

到了20世纪70年代初期,在出现了全球化的石油危机后,由于所谓“能源危机”的冲击,在千方百计探索能源出路时,人们又重新想起了风能。这样,风能这种古老的能源又焕发出了青春的风采,风车又欢快地转了起来。比如美、英等国专门拨款研究,并已将风能用于充电、照明、无线电通讯、卫星地面站电源、灯塔电源及海水淡化等。澳大利亚、瑞士、德国等国,已把小风力发电机作为商品进行出售。实际上,风车“赏赐”给我们的风力资源是相当丰富的。据粗略估计,全世界至少有10亿千瓦可以利用的风能,比全世界的水力发电资源还要大10倍。怪不得许多国家日益重视起风能来。那么,风能是怎样转换成其它能的呢?

风力发动机就是一种将风能(自然能)转变成机械能,从而转变成其它形式的能量转换装置。

风力发动机由风轮、机头、机尾、回转体和塔架五部分组成。当风吹来的时候,风轮转动,带动其它一系列装置,从而带动其它的机械。风力发动机是多种工作机械的原动机。利用它带动水泵和水车,就是风力提水机;带动碾米机,就是风力碾磨机;带动榨油机和切草机,称为风力榨油机和风力切草机。带动发电机的,叫风力发电机或风力电站。除后者之外,前述各种,都统称为风能的直接利用装置。

千年风车唱着古老的歌,不知给人类带来了多少“恩惠”!正由于风是一种永不枯竭的能源,地球上的风能大大地超过水流的能量,也大于固体燃料和液体燃料能量的总和。所以风能利用的前景十分广阔。在各种能源中,风能是利用起来比较简单的一种。它不同于煤、石油、天然气,需要从地下采掘出来,运送到火力电厂的锅炉设备中去燃烧;也不同于水能,必须建造水坝,来推动水轮机运转;也不像原子能那样,需要昂贵的装置和防护设备。风能的利用,由于简单,易于普及,便于土、洋并举,而且机动灵活,因此有着广阔的前途。特别是在缺乏水力资源、缺乏燃料和交通不方便的沿海岛屿、山区和高原地带,都具有很高的风速,可以合理地加以利用。

千年风车,转也悠悠……

同类推荐
  • 新编科技知识全书:发现创造与传奇故事

    新编科技知识全书:发现创造与传奇故事

    本书的内容为:玻璃的发明、胰岛素的发明、电影的由来、“淬火法”的发明……
  • 化石真相

    化石真相

    古生物学是什么?它是一门关于化石的学科。它标示着久远和神秘,它看似虚无缥缈,其实,它们才是那么的笃定和真实,因为无一不是那么真实地封印在一块块黏糊糊的石块中,在地壳中随着岩石翻来覆去,一小部分有幸或是说不幸地与世人见面,向人们陈述出它们当时的生活故事。
  • 趣味百科知识·动物知识

    趣味百科知识·动物知识

    《趣味小百科·动物知识》是国内第一套彩铅手绘科普书,阅读更轻松,知识更生动,色彩更柔和,画面更美妙,彻底告别视觉疲乏,还能学习涂鸦技巧哦。送给孩子的第一套手绘科普书。蝙蝠为什么倒挂着唾觉?蜈蚣到义几只脚?狗鼻子为什么总是湿湿酌?鸟为什么会飞?乳牛听得懂音乐吗?萤火虫为什么会发光?鹦鹉为什么会学人说话?这些动物小秘密你还不知道?你OUT了!
  • 世界最具趣味的发明

    世界最具趣味的发明

    发明并不是“高不可攀”的东西。本书重在激励读者刻苦学习,不断创新。此外,在启发之余,本书每一篇的开头都将关键的主题词提炼出来,便于读者记忆与搜索。当你也具备了一双敏锐的眼睛,一个思想活跃的头脑,一股坚忍不拔的钻研劲头,一颗奉献之心,即便你不去做发明家,你在学习上,或任何工作岗位上都会受益无穷的。正因为这样,本书将是每一个孩子,甚至每一个成年人都值得一读的好书。
  • 站在巨人肩上-从门捷列夫谈化学起源

    站在巨人肩上-从门捷列夫谈化学起源

    本套《站在巨人肩上》丛书,共30本,每本以学科发展状况为主脉,穿插为此学科发展做出重大贡献的一些杰出科学家的动人事迹,旨在从文化角度阐述科学,突出其中的科学内核和人文理念,增强读者科学素养。
热门推荐
  • 鬼夫夜临门:娘子,起来嗨

    鬼夫夜临门:娘子,起来嗨

    作为一名普通大学生,顾桑榆最有志气的理想就是讲讲医学,剖剖尸体。然而,一次观摩开棺后……她每天都和千年骷髅谈恋爱怎么破?谁又来把这半夜扰民的人民公仆给拖走?!“夜闯民宅,你想干嘛?!”顾桑榆捏住被子一脸警惕。男人掩唇一笑,“娘子,为夫来和你嘿咻。”顾桑榆一个巴掌拍过去,胡说,她家骷髅君才没有那么帅!!
  • 大道千古

    大道千古

    一息毁灭,一息创造。一念之下,方成大道。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 守护甜心之梦醒雨辰

    守护甜心之梦醒雨辰

    友谊的背叛,让亚梦格外珍惜友情和亲情。她知道了关心自己的父母......又收获了更加坚固的友谊。
  • 渡灵天师

    渡灵天师

    独孤逸晨为了向狠心抛弃自己的父亲证明自己,他义无反顾地走上了修炼之路,在修炼之路上,他突破一切困难,碾压一切障碍,为守护家人好友,他建立了自己的小势力,与域外邪族斗争。(Ps:新人新书需要呵护,如果觉得入了你的法眼,点击、推荐、收藏、评价、打赏皆是君恩!书友群:314277938欢迎大家加入!)
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 魂域客栈

    魂域客栈

    万物静谧,万生泯灭。混沌之初,大道之源。堕灵肆虐,吞噬一切。十二魂域,纷繁错落
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 这个花园没有糖

    这个花园没有糖

    青春在彷徨与迷茫中,不断地跌跌撞撞中,却依然坚信明天有美好的时光…