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风电发电机为什么只有三个叶片?

更新时间:2019-05-21 08:57:33点击次数:326次
    现在风能作为我国清洁的再生新能源,近年来受到国家能源发展的高度重视。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,风机的叶片为什么是3片?      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...

    现在风能作为我国清洁的再生新能源,近年来受到国家能源发展的高度重视。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,风机的叶片为什么是3片?

     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。

    因此可以得出,随着叶片数量的增加,风能利用的系数也在增加,但是在从2叶到4叶到5叶的过程中,风能利用系统增加的幅度,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。

    但是,是否风力发电机的叶片数目越少就越好吗?

    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叶的效率支低于3叶的风机。

    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。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,竖起安放,效率可以提高一倍!不过呢,2片叶子的轮毂结构特殊,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。

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