Исследование было выполнено по крайней мере на десяти вариантах ВИК по программе, включающей свыше 100 испытаний. При испытаниях варьировались многие параметры, было исследовано пять различных роторов и пять генераторов. Измерялись скорость потока и мощность, проводились визуальные наблюдения потока с помощью дыма и шелковинок; многие результаты представлены в виде спектров обтекания.
Экспериментальные исследования характеристик лабораторных моделей ВИК проводились в аэродинамической трубе незамкнуто-то типа института Polytechnic Institute of New York Aerospace Laboratory имеющей размер рабочей части 1,2X1,5 м. Было испытано много различных конфигураций, но для краткости ниже описано ограниченное их число.
Типовой набор включал следующие модели:
без ВИК при расположении роторно-генераторного устройства в свободном потоке;
треугольная конфигурация с плоским крылом (правильный треугольник), установленным вертикально, прямая стреловидность со скошенной передней кромкой 75°, длина 2,18 м при высоте 0,6 м;
наклонный усилитель при конфигурации, подобной предыдущей, с дополнительным наклонным центральным телом для дальнейшего повышения интенсивности вихря;
усилитель с щитком: конфигурация, подобная треугольной, за исключением вертикально подвешенного за ней троса. Поверхность, поддерживаемая в кормовой части тросом, может быть использована в качестве щитка для получения эффекта изменения кривизны треугольной поверхности, равносильного изменению интенсивности вихря. В дополнение к этому поверхность щитка может быть использована в качестве элемента, с помощью которого можно управлять изменением угла атаки всей несущей поверхности.
На рис. 4 представлены результаты серии испытаний ротора с постоянной хордой 0,275 м (крыловой профиль NACA 63618). Был применен серийно выпускаемый велосипедный генератор, который использовался в сочетании с магазином сопротивлений и осциллографом. Система с ВИК не только вырабатывает при скорости ветра 6 м/с вдвое или вчетверо большую мощность, чем: система без ВИК, но она начинает вращаться и продолжает работать под нагрузкой при скоростях ветра гораздо меньших, чем система без ВИК. В этом проявляется эффект концентрации энергии, и создаются дополнительные условия для использования систем преобразования энергии ветра.
Рис. 4. Зависимость развиваемой мощности от V 3 свободного потока для четырех ветроэнергетических систем по измерениям в незамкнутой аэродинамической трубе:
1 — удобообтекаемый треугольник; 2 — усилитель, использующий динамическое давление; 3 — усилитель со щитком; 4 —модель, без ВИК.
Выполнение этой фазы программы показало, что генератор вихрей с плохо обтекаемым телом, который увеличивает мощность до 1,5 раза, уступает генератору с тонким телом, лучшие образцы которого могут обеспечить увеличение развиваемой мощности в 4 раза и больше. Поэтому программой предусматривается дальнейшее исследование ВИК этого типа. С учетом этих исключительных особенностей вихревых генераторов с тонким телом в аэродинамических трубах были проведены обширные исследования геометрии и характеристик вихрей таких систем.
