用于从流动的流体吸取能量的方法和设备
专利汇可以提供用于从流动的流体吸取能量的方法和设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且涡轮 机农场包括用来从流动的 流体 吸取 能量 的至少第一 涡轮机 (1)和至少第二涡轮机(2)，其特征在于，当第二涡轮机处于第一涡轮机的背 风 面时，在额定功率下，相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的 湍流 。，下面是用于从流动的流体吸取能量的方法和设备专利的具体信息内容。
1.用于涡轮机农场的方法，所述涡轮机农场包括用来从流动的流体(5)吸取能量的至少一个第一涡轮机(1)和至少一个第二涡轮机(2)，其特征在于，
当该第二涡轮机(2)处于该第一涡轮机(1)的背风面时，在额定功率下，通过向着顺桨位置转变第一涡轮机(1)的转子的叶片角度来相对于该第二涡轮机(2)降低第一涡轮机(1)的轴向感应(a)，
还提供了一种控制系统，这种控制系统将农场中的至少一个第一涡轮机(1)的轴向感应(a)设置为流动方向的函数，并且该控制系统将至少一个第一涡轮机的轴向感应(a)设置为与位于背风面中的至少一个第二涡轮机所隔距离的函数。
2.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，所述流动的流体(5)是风或水流。
3.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，该第一涡轮机(1)的轴向感应(a)降低至0.25或者更小。
4.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，该轴向感应(a)的降低通过减小转子的回转速度来进一步实现。
5.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，该轴向感应(a)的降低通过减小叶弦来进一步实现。
6.如权利要求5所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，至少该第一涡轮机具有叶片，每个叶片的弦特性为小于3.75，其中r是0.5R和0.8R之间的径向距离，其中R为转子的半径。
7.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，该控制系统基于该位于该第一涡轮机(1)的背风面的第二涡轮机(2)处确定的湍流的测量来设置该第一涡轮机(1)的轴向感应。
8.如权利要求7所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，该控制系统通过调节各个涡轮机的该轴向感应(a)使农场性能在测量的收益最大和/或载荷最小方面最优化。
9.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，在至少一个流动速度下，根据主流动方向位于农场的上游侧的至少一个第一涡轮机和位于农场背风面的至少一个第二涡轮机的轴向感应的差别平均大于0.05。
10.如权利要求1所述的用于涡轮机农场的方法，其特征在于，整个农场的轴向力减小从而增大了位于背风面的另一个农场的功率。
11.涡轮机农场，该涡轮机农场包括用来从流动的流体(5)吸取能量的至少一个第一涡轮机(1)和至少一个第二涡轮机(2)，其特征在于，当该第二涡轮机(2)处于该第一涡轮机(1)的背风面时，在额定功率下，该第一涡轮机(1)的转子的叶片角度向着顺桨位置转变以相对于该第二涡轮机(2)降低该第一涡轮机(1)的轴向感应(a)，
还提供了一种控制系统，这种控制系统将农场中的至少一个第一涡轮机(1)的轴向感应(a)设置为流动方向的函数，并且该控制系统将至少一个第一涡轮机的轴向感应(a)设置为与位于背风面中的至少一个第二涡轮机所隔距离的函数。
12.用于涡轮机农场的控制系统，该涡轮机农场包括用来从流动的流体(5)吸取能量的至少第一涡轮机(1)和至少第二涡轮机(2)，其特征在于，当该第二涡轮机(2)处于该第一涡轮机(1)的背风面时，在额定功率下，通过向着顺桨位置转变第一涡轮机(1)的转子的叶片角度，该控制系统能够相对于该第二涡轮机(2)减小该第一涡轮机(1)的轴向感应(a)，并且
该控制系统将农场中的至少一个第一涡轮机(1)的轴向感应(a)设置为流动方向的函数，并且该控制系统将至少一个第一涡轮机的轴向感应(a)设置为与位于背风面中的至少一个第二涡轮机所隔距离的函数。
13.如权利要求12所述的用于涡轮机农场的控制系统，其特征在于，该控制系统能够确定包括风速、风向、温度分布和大气的稳定性的至少一个气象参数，
并且将该涡轮机农场的功率确定并设置为可以被设置的至少一个参数的函数，包括轴向感应、回转速度、转子叶片的角度、倾斜角度、循环规模和涡轮机的位置。
14.配设如权利要求12所述的控制系统的涡轮机。
技术领域
本发明涉及涡轮机农场。本发明还涉及用于该涡轮机农场的方法。此外，本发明涉及用于实现该方法的控制系统和控制系统程序。
更一般地，本发明涉及可以从流动的流体吸取能量的方法和/或设备。术语流动的流体用来指风力和流动的(海)水。设备理解为带有控制系统的涡轮机系统(特别是风力农场)。
背景技术
近几年来风力涡轮机的尺寸和数目已经迅速地增大。越来越常见的是几个涡轮机彼此并排地安装在所称的风力农场中。因为陆地上空间的稀缺(尤其是在欧洲)，所以涡轮机越来越多地安装在近海岸处。现在已经设计了包括数十个或者更多个涡轮机的近海岸风力农场。虽然在这一点上技术人员的想法存在分歧，但是风能却被看作是未来的主要能源之一。如果这变成了现实，那么将会需要具有数百个涡轮机的农场。这类农场费用昂贵，所以这种农场具有高的产量这一点很重要，也就是说要证明成本是值得的。
因为风力涡轮机从风力吸取动能，所以涡轮机后面的风速会降低。这种影响通常用术语称作伴流影响或者阴影效应或者干涉；涡轮机背风面遭受的损失用术语称作为阴影损耗或者伴流损耗。通常通过引入农场效率图来考虑风力农场中的伴流损耗。这种图给出了带有伴流损耗的收益和没有伴流损耗的收益之间的比例。典型的值在0.70和0.99之间。
事实上在世界各地，特定风向会比其它风向更经常地发生。存在据称为主风向的风向，主风向在这里界定为在局部载荷操作中占年产量主要比例最丰富的风向。不受干扰的风向定义为涡轮机或者农场处不受涡轮机或者农场影响的风向。
顺便提及一下，风向大体上在很短的时间范围内(几秒至几分钟)发生变化；因此术语风向不是用来指瞬时值而是指平均值例如超过10分钟的平均值。
根据现代的理论，如果流体在涡轮机的位置处大约减速至初始速度的2/3并且在涡轮机后面的大约一个直径处减小至1/3，那么涡轮机就能够从流体吸取最多的能量。在转子位置处部分减少初始速度的1/3称为轴向感应，用字母a表示。在吸取最大能量的这种情形下a为1/3。通过选择轴向感应小于1/3，涡轮机可以使风力减小到更小的程度，并且涡轮机有关的部分从风力吸取更少的能量，根据现有技术这有益于它后面的涡轮机。
现代的风力涡轮机通常针对大约等于0.28的轴向感应来设计。这个值比最优值要小，因为通过这种方式使载荷实现了相当大的减小，同时能量生产中的减少相对较少。如果在额定风速下风力涡轮机到达它的最大或者额定功率，那么就在一些或者其它方法中规定了功率不会随着风速(大于额定风速)的增大而进一步增大。控制可以是被动的或者主动的，并且在这两种情形下得到的结果都是轴向感应随着风速的增大而减小。在20米/秒至25米/秒的风速下，轴向感应可以降至0.1以下。
根据轴向感应，轴向力定义为由涡轮机上的风力施加在转轴方向上的力。轴向力(Fax)与轴向感应有关，关系式为Fax＝4a(1-a)Fnorm，其中Fnorm是用于校正的力。此力等于l/2ρV2A，其中ρ为流体密度，V为流体速度，A为转子横截面的表面积。如果转子表面积和密度已知，那么可以从测量的轴向力和流体速度来确定轴向感应。
如果第一风力涡轮机从风力吸取最多的能量，那么在涡轮机后面较短的距离内(例如一个直径处)风速减小至小于初始速度的50％是正常的。因为可以从风力获得的功率与风速的三次方成正比，速度的降低指的是与安装在迎风面的第一涡轮机相比较而言，将安装在第一风力涡轮机后面的第二涡轮机将至多能够获得仅仅八分之一的功率。
在实际中，几乎不会发生这种功率的显著下降，因为风力涡轮机放置得离开得相当远。涡轮机之间的距离通常为涡轮机直径的3至10倍。过了这个距离后，尾流中的慢速风和四周围绕着的高速风混合，结果是后续的涡轮机位置处的风速与初始风速相比不会下降太多。简而言之，通过增大涡轮机之间的距离来减小阴影效应。
并不仅仅是沿着风向一个接着一个安装的两个风力涡轮机之间的不利的相互作用会产生尾流问题，特别是风力农场中这个问题会更严重。农场迎风面的风力涡轮机吸取的能量与由于搅拌(后面将解释这个概念)而损失的动能一起，不可避免地导致农场的其余部分所位于的大气边界层中风速的降低。在大气边界层中存在所谓的能量的耗竭。从更广的意义上来说，这也可以说是不同风力农场之间的阴影效应。整个农场，即相对于另一个农场位于背风面的整个农场的产量会有相当大的减小。除了已经提到的输出的减小之外，尾流的操作也会加剧风力涡轮机的疲劳损坏。
如果一个接一个放置的涡轮机的数目变大，那么涡轮机之间逐渐变大的距离需要使伴流损耗保持在容许的范围内。这意味着需要很大的表面积并且涡轮机之间的缆线长度很长，从而提高了成本。在设备置于陆地上这种情形下，涡轮机之间越大的距离就意味着不得不建筑更长的道路，这表示成本会进一步提高。虽然更远地放置风力涡轮机有助于减少阴影损耗，但是背风面的涡轮机产量的明显降低将不可避免。这种降低非常大从而使农场变得不经济。从文献中一般可知有30％或者更多的损失。
在现有技术中，通常使风力农场设计成主要垂直于主风向来扩展，这样可以减小阴影效应。然而，在实际中，风力涡轮机的设置也通常受众多其它的因素的影响，例如：什么土地或者海洋表面积可以分配给风力涡轮机操作者，该区域的其它功能是什么，涡轮机会带来什么损害，现有的功率线如何运行，等等。因此，所作的选择也只能对上述问题提供有限的解决方案。
Steinbuch，M.，Boer，de W.W.等人在Wind Engineering andIndustrial Aerodynamics(27)，Amsterdam，1988杂志上发表的题为“Optimal Control of Wind Power Plants”的文章描述了当叶片末梢速度比吸取最多能量处的速度低时，农场迎风面的风力涡轮机的操作可以使总的农场产量增加。但是对通过模拟确认的结果没有给出物理解释。
Corten，G.P.于2001年1月8在ISBN 90-393-2592-0上发表的题为“Flow Separation on Wind Turbine Blades”的论文中，指出在尾流中的缓慢空气同它外部的快速空气的混合期间，两个质量流的脉冲保持在一起，但是一些动能却作为热量损失了。在单个风力涡轮机在最优状态下运行的情形下，混合损耗大约为涡轮机产生的功率的50％，这样，风力涡轮机从流体吸取的动能就不等于生成的能量，而是1.5倍。在这个公布中，提出涡轮机农场中迎风面的涡轮机的轴向感应选取的值小于最优值0.33的10％(即a＝0.30)，这样就能够提高整个农场的产量。
尽管上述文献如此，但是盛行的观点是可以更好地模拟伴流影响，但是却不能减小。例如，这可以从Hutting，H.的′Samenvattingtechnisch onderzoek SEP-Proefwindcentrale′(“Summary of technicalstudy on SEP test wind power station”)，Kema-Industriele energiesystemen，Arnhem，1994年11月的文中看出，其中得出了下面的结论：考虑尾流相互作用的农场控制系统的产量增大似乎不是切实可行的。
对这个观点更近期的证实可以参见2002年5月23日在丹麦的National Laboratory举行的会议的记录。二十位专家出席了这次会议，所有注意力都集中在伴流损耗的模拟上，其中一部分专家自1980开始就已经在这个主题上工作了。根据记录，所述影响较大，但是仍然不知道到底有多大，并且可以多么精确地来确定它们。通过改进模拟，可以更精确地提前估算具体位置上的大型涡轮机农场的产量为多大。当然，这条信息对于投资者而言是极其相关的。在会议期间，没有对以不同方式操作涡轮机来减少伴流影响的选择予以注意。
简而言之，当前的想法是阴影效应导致产量出现相当大的减少，更远地放置风力涡轮机是对此的一个弥补，这样会导致成本增大(陆地上更长的缆线长度，更长的道路)并且导致每单位表面积的功率降低。
因为空间稀缺，所以这是主要的缺点。不仅在给定的表面积上的产量更少，而且许多区域(即位置)与其它目的相比时也没有优势，如果仅仅期望低产量的话。盛行的观点是虽然问题可以更好地被模拟，但是却不能解决。
现有技术的其它问题如下：随着涡轮机轴向感应的增大，尾流中的湍流也增大。处于其它涡轮机尾流中的涡轮机可以记录这一点(例如根据风速计或者根据叶片上的波动载荷的测量)。随着湍流的增大，涡轮机上的波动载荷增大，这是个缺点。
发明内容
为此，本发明提供了一种涡轮机农场，其特征在于，当第二涡轮机处于第一涡轮机的背风面时，在额定功率下，相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的湍流。
出乎意料地，本发明的解决方案仍然是高级的。
依照本发明这些问题可以得到解决。如果湍流引起不希望的载荷(这可以从叶片上的风速计或者波动载荷的测量记录看出)，那么可以将产生湍流的涡轮机设置成更低的轴向感应。依照本发明的涡轮机系统可以通过这种方式进行有利的控制。
提出将涡轮机农场中的一个或者多个涡轮机的轴向感应降低到一个小于0.25的值，例如0.2，甚至0.15。这些轴向感应值是在涡轮机横穿的表面积上的平均值。就水平轴涡轮机而言，这个值在转子所占的40％R和95％R之间的部分表面上进行平均，其中R为转子的半径，这样，就可以排除水平轴涡轮机中心处和末梢处的平均的相当大的偏差。较低的值在使涡轮机对于流体更透明上面更有优势，从而涡轮机后面的流体速度可以降低到更小的程度，而且作为辅助的方面，还能因此提高对于背风面的涡轮机的能量供给。
从数值可以看出，这种措施比上述论文中提出的减小要更少。另外，还表示了如何实现感应的减小。
可以与当前的风力涡轮机使用的有利实施例是减小回转速度和/或朝向顺桨位置转变叶片的角度。这些措施也可以与减小叶弦进行组合。为了表示依照本发明可以将弦减少的程度，我们将弦特性定义为Ncrλr2/r。
在这个表达式中，N是叶片的个数，cr是具体径向位置r处的弦，λr是局部高速的测量值，它又定义为局部叶片速度和不受干扰的风速之间的比值。在涡轮机(具有半径R)从风力中吸取最优功率(没有考虑农场损耗)的情形下，0.5R和0.8R之间的弦特性不会达到低于4.0的任何值。
对于转子直径大于50米的涡轮机，正常值在4.2和5.0之间。
对于更小的涡轮机，弦特性进一步增大。这样来设计涡轮机可以实现各个优点，从而弦特性更小。根据依照本发明的一个实施例，这种弦特性到达一个小于3.75或者更小的值，例如低于3.5甚至低于3.0。
根据依照本发明的涡轮机的一个实施例，Ncr/(0.3rR)在0.5R和0.8R之间的积分小于0.04，例如小于0.036甚至小于0.03，这个积分的公式表达如下：
通过这种涡轮机实现的优点有两个：即轴向感应较低，由此减小了伴流损耗，另外的是叶片上的载荷更小，因为叶弦相对更小。后者也在承受风速即涡轮机可以承受的最大风速下实现了载荷的优势。
另外，本发明提供了一种用于操作涡轮机农场的方法，其特征在于，当第二涡轮机处于第一涡轮机的背风面时，在额定功率下，相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的湍流。
另外，本发明提供了一种用于操作如上所述的涡轮机农场的控制系统，其特征在于，当第二涡轮机处于第一涡轮机的背风面时，在额定功率下，控制系统能够相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的湍流。
本发明还提供了用于如上所述的涡轮机农场的设计软件，其特征在于，软件能够向设备添加导向元件使涡轮机具有导引功能，并且当第二涡轮机处于第一涡轮机的背风面时，在额定功率下，相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的湍流，从而计算它对涡轮机农场上的影响。
另外，本发明提供了一种用于如上所述的涡轮机农场的控制软件，其特征在于，当第二涡轮机处于第一涡轮机的背风面时，在额定功率下，控制软件能够相对于第二涡轮机减小第一涡轮机的轴向感应，从而主要减小至少在第二涡轮机处的湍流。
最后，本发明还提供了一种配设有如上所述的控制系统的涡轮机。
通过在涡轮机农场上装配控制涡轮机的轴向感应作为风向的函数的控制系统，可是实现一个优点：作为一般规则，造成农场更多损失(迎风面的涡轮机)的涡轮机设置为较低的轴向感应值。
涡轮机农场也可以包括控制系统，当不受干扰的风力中的湍流较高时，控制系统可以减小至少一个涡轮机的轴向感应。通过这种方式实现的优点是，在涡轮机受到相对较大的波动载荷的情形下，涡轮机增加了更小的湍流，从而波动载荷相对减小。
涡轮机农场可以包括控制系统，该控制系统除了其它之外还基于与尾流中的其它涡轮机的距离和/或基于尾流中的涡轮机的数目来设置至少一个涡轮机的轴向感应。
依照本发明的一个实施例，涡轮机农场可以根据主风向在农场的背风面装备具有较小轴向感应的涡轮机。因此可以不依赖于风向来设置轴向感应。
依照本发明的涡轮机农场具有宽度和长度。宽度是垂直于流体的主流动方向进行测量的，长度是沿着主流动方向进行测量的。宽度是两个涡轮机之间最大宽度间隔，长度是涡轮机农场中两个涡轮机之间的最大长度间隔。在其之间进行距离测量的涡轮机必须在涡轮机农场中的某部分中，在该部分内，在涡轮机位置处存在基本上规则的图案。然后涡轮机农场表面积为长度和宽度的乘积。通过将农场中的涡轮机横穿的所有表面积加起来(对于直径为100米的两个水平轴涡轮机而言，所占的表面积为2π/4x1002平方米)，就可以获得涡轮机农场所占有的总表面积。在水平轴涡轮机隔开8D(八个直径)的涡轮机农场中，所占的表面积大约为农场表面积的1.2％。通过使用本发明可以更紧凑地建造涡轮机农场。在具有多于50个涡轮机的涡轮机农场中，根据本发明的一个实施例，所占的百分比表面积可以上升至大于3％，特别是大于5％甚至大于10％。
依照本发明的优选实施例是，其中不需要其它控制系统，迎风面的涡轮机设置的轴向感应比背风面的涡轮机要小，这样就可以实现预期的部分优点。如果存在强烈的主风向的话，这更是一个很好的实施例。
依照本发明操作的涡轮机农场将承受比依照传统技术制造的设备更小的伴流损耗。因为限制伴流损耗的传统方式在于增大能量吸取元件(特别是风力涡轮机)之间的距离，因此涡轮机农场会变得更昂贵而且降低了表面积的有效利用率。通过使用本发明，涡轮机农场可以具有更紧凑的设计，同时伴流损耗保持在容许的范围内。
每个本领域的技术人员都可以理解，除了水平轴和竖直轴涡轮机之外，涡轮机也可以是梯型涡轮机，还可以例如是飞扬涡轮机(flyingturbines)、平移涡轮机、与集中元件例如末梢叶片或者扩散器组合的涡轮机、静电涡轮机、空中客车中的涡轮机以及塔上的多转子涡轮机和成组的涡轮机。
可以看出，对于从流体中吸取能量的有利设备和相关联的有利方法取决于许多因素。当设计这种设备时，必须进行计算来选择各个元件并且将它们置于有利的位置。当然，也就是所用的被动或者主动元件的特性、它们的相互位置、地形、气象参数和多种其它方面例如财力方面和保险方面的函数。复杂性和许多可能的解决方案鼓励使用设计软件来支持设计过程。使用特殊特性来设计软件可以形成本发明的一部分，其中，导向元件可以添加至设备和/或涡轮机可以具有导引功能，并且农场上的这些元件的影响是可以预知的。
一旦能量吸取设备(即涡轮机农场)已经设计好，那么就需要选择许多相关的变量，例如轴向感应、回转速度、叶片角度、倾斜角度、循环规模、以及涡轮机的位置。所有这些变量的最优匹配很难提前确定。因此，需要可选择地根据具体的物理洞察力，采用已经对许多设置组合进行了测试的控制软件。
根据这种软件的一个实施例可知，这些变量的参数是依照具体的策略而变化的。涡轮机农场的性能作为可以设置的参数的函数存储起来，然后对于每个风速和风向寻求最优化。
其它气象数据例如温度分布或者大气的稳定性也可以作为可能的参数出现。从寻找局部的最优开始，可以变化参数从而发现更好的最优化。
程序可以自学习，因此可以日益更好地来控制设备。这样，可以随着时间的增大获得更好的控制策略，并且编译数据库，反过来，这又会对于其它能量吸取设备例如涡轮机农场的调节产生作用。
使用这种知识，还可以对于新的涡轮机农场来改进设计过程。
附图说明
下面将参照两个图形说明其它的特性和特征。
图1概略地显示了仅有两个风力涡轮机的小型风力农场的平面图；
图2概略地显示了依照本发明的小型风力农场的平面图。
具体实施方式
风力5具有给定的强度和如箭头5所示的方向。在这种具体的情形中，方向与前部涡轮机1到后部涡轮机2所形成的线平行。
在图1中，设计了如下情形的草图，其中，第一涡轮机1从风力中吸取最多的能量，即理论上在1/3轴向感应处(在实践中大约为0.28)。
风力5在经过第一涡轮机1之前具有均匀的速度分布(6)。在经过第一涡轮机1之后，吹过涡轮机的风力5的速度大体上减小了，这可以从均匀的速度分布6经过涡轮机1之后变成风速分布7、8看出，其中，分布的中央部8大体上表示减速的尾流空气，这些空气在沿着风力方向的轮廓线3内部从第一涡轮机1处开始扩展，并且分布的外部7表示基本上不受第一涡轮机影响的流动。
风速分布的部分7和8之间的速度差较大，结果是生成了大量的湍流。这是不利的，因为这样会在第二涡轮机2上产生较高的波动载荷，并且风力中的更多动能作为热量被损耗了。风速分布的中央部8中的气流用作对处于背风面的第二涡轮机2的供给，其中第二涡轮机2也是设置最大地从风力中吸取能量。然而，第二涡轮机吸取的能量却小得多，因为中央部8的风速比初始的均匀速度6低得多。
在第二涡轮机2的后面还产生了另一个速度分布(9-10-11)，其中外部9显示的速度损失最小，中间部10有一定的速度损失，另一个中央部11的速度减小相当大。分布的另一个中央部11大体上表示减速的尾流空气，这些空气在沿着风力方向的轮廓线4内部从第二涡轮机2处开始扩展。
图2概略地显示了依照本发明的小型风力农场的平面图。在图1和2这两个图中，都可以看见仅有两个风力涡轮机的小型风力农场。在图2中，与图1中相同的元件用相同的参考数字表示。
在图2中显示了与图1中相同的情形，但是依照本发明的示意性实施例第一涡轮机1的轴向感应减小了。
风力5在经过第一涡轮机1之前具有均匀的速度分布(6)。在经过第一涡轮机1之后，吹过涡轮机的风力5的速度基本上减小了，这可以从均匀的速度分布6经过涡轮机1之后变成风速分布7′、8′看出，其中，分布的中央部8′表示减速的尾流空气，这些空气在沿着风力方向的轮廓线3′内部从第一涡轮机1处开始扩展，并且分布的外部7′表示基本上不受第一涡轮机影响的流动。
轴向感应减小的结果是图2中的中央部8′的速度要高于图1中的中央部8的速度。
部分7′和中央部8′之间的速度差也比图1中的小，结果是生成了更小的湍流。因此更有利于对第二涡轮机2进行供给，因为风速更高、湍流更弱。这意味着收益和载荷之间存在更好的关系。
另外，风力中更少的动能作为热量耗散掉，这更有利于涡轮机农场增大收益。图2中的第二涡轮机2设置得可以从风力中吸取最大的能量，因为在第二涡轮机2的后面根本就没有进一步设置涡轮机。因此在第二涡轮机2后面进一步产生了速度分布9′、10′和11′。如果这个分布与均匀速度分布6的不受干扰的供给相比较，那么可以表明(虽然这不能从图上看出)，与图1的情形相比，可以从流体5中吸取更多有用的能量，和/或风力中损失了更小的动能。
虽然上面已经参照实例对本发明进行了描述，但是本领域的技术人员仍然可以马上理解，也可以通过落入所附权利要求书的范围内的其它方式来实现本发明的优点。
此外，本领域的技术人员将会理解，所述的本发明可以扩展到如下的设备，例如通过水下涡轮机来从水的流动中吸取能量的涡轮机农场。这些流水可以是流动的河流、潮汐流和任何其它的在地球上能够发现的可以从中吸取能量的水流。另外，必须理解本发明也可以与荷兰的专利申请NL1021078中所描述的技术一起使用。对于依照本发明的有利实施例的情形而言，降低轴向感应可以与在流体上施加横向力组合起来从而更快的空气可以被导向通过农场。横向力是由例如处于一定角度上的风力涡轮机生成的。另一个明显的组合是具有轮转的叶片的角度调节。使转子顶部的感应大于底部处的感应(更有利的尾流)的调节和产生反向的轮转调节(更小的载荷)都是很有利的。
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