近日，我院张立军教授团队在城市用管道式风力发电机研究领域取得阶段性进展，相关成果《管道式风力发电机空管道的几何优化：一种草原犬鼠洞穴的仿生方法》（Optimized empty duct geometry for ducted wind turbines：A prairie dog burrow-inspired approach）发表在《Energy》。该期刊是国际能源领域的知名学术期刊，覆盖能源科学与工程的多学科前沿，最新影响因子为9.4（SCI一区Top）。论文第一作者为博士研究生刘世博，通讯作者为张立军教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到山东省自然科学基金项目、山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目和新疆伊吾县科技创新专项资金项目的资助。
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本研究聚焦于仿生管道本身的几何参数对流场的影响规律，旨在识别对管道内部流动有显著影响的几何特征及其优化方向。通过数值模拟，仿生管道的关键几何参数与气动性能指标（风速和湍动能）之间的定量映射关系被建立，并基于这两个指标的评估结果估算了最佳的几何配置。通过探讨研究局限性，本工作揭示仿生管道不仅为提升城市风能收集效率提供了解决方案，还为将仿生流体力学应用于可再生能源设备提供了宝贵经验。
仿生管道式风力发电机示意图
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544225035923
