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探索风力发电机为什么使用三片叶轮?

来源:格物者 工业设计 编辑:晚一步 时间:2017-04-05

风力发电机为什么使用三片叶轮

为什么不是两片

为什么不是N片

风能作为清洁的可再生新能源,近年来受到随着能源。当你游走在风机附近,欣赏着蓝天白云下风叶悠悠转动的景象时,是否也会好奇风机3片叶子和5片叶子的区别?

如果你也有同样的疑问,那么咱们一起先观看以下短片,寻找答案。

风力发电机的工作原理

简单的说,3片叶子的便于平衡,叶片数目太多了平衡起来很困难,而且造价高。

在额定风速下,发电功率与风轮扫掠面积成正比,即200个叶片的风轮与1个叶片的风轮都可以产生同样的功率。

从上图看可以看出随着叶片数量的增加,风能利用的系数也在增加,但是在从3叶到4叶到5叶的过程中,风能利用系数增加的幅度,相比于1叶到2叶到3叶的增加的幅度要小很多,从成本角度讲,得不偿失。

那么,风力发电机的叶片数目越少越好喽?

首先,多叶片的优势在于较大的力矩转化率, 但从能量转化率来讲,4叶和5叶的效率却低于3叶风机。

主要原因在于多叶风机由于阻力较大,造成了相当部分干扰叶片旋转的扰流,从而降低了能量的转化率。

所以选择3叶比4叶或者5叶好的多。(恩,电风扇也是这个道理);其次,叶片数目太少了又会影响发电效率。

实际上,目前欧洲有种专利,2片叶子,竖直安放,效率可以提高一倍!不过呢,2叶片的轮毂结构特殊,有跷跷板结构,疲劳问题也比3叶片厉害。

而且,叶片越少,额定转速越高,转速高到一定程度,叶尖的圆周线速度很大,引起风阻也大,阻力矩限制了发电功率和转速的进一步提高。所以,叶片太少也不好,三叶片主要是好平衡,而且成本低,经长时间验证,成了今天普遍的风机形式。

风力发电机叶片数量的疑问解决了,

那么问题来了,

几十米长的叶片是怎么生产出来的呢?

这节奏,行云流水一般

全程如下

本文来源:格物者 工业设计

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