不管建在哪里,也不管风力大小,为什么风力电机的转动速度老是慢悠悠的呢?

作者&投稿:拔戚 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

这是有原因的。老电扇是由三个叶片组成的。

前几天,家里的老电扇坏了,后来买了一个新的,这个电扇不再像传统的电扇只有三个叶片,而是由很多小叶片组成,这样的设计看起来真的比传统的电扇好多了,同时,这也让我想起了另一个问题,那就是风力发电中使用的风电机,它们无一例外都是由三个叶片组成。这是为什么呢?你不可能凭空创造能量,所以风力发电不会凭空创造电力,它只是转换能量,把风能变成电力。既然是能量的转化,必然会涉及一个问题,那就是转化效率。风能的转化率与两个因素密切相关,一个是风功率,另一个是风速。

风力等于风功率乘以风速。

现在假设我们的风力发电机有很多叶片,它们结合起来形成一个密闭的圆盘。那么风功率的转换呢?基本上是零。因为当风电机成为一个密闭的圆盘时,确实可以使作用在圆盘上的风力达到最大,但没有风可以穿过圆盘,只能绕着圆盘走,所以作用在圆盘上的风速为零。任何数字乘以零都是零,所以即使风很大,没有风速,也没有办法实现转换。可以看出,为了将风能转化为电能,必须减少叶片的数量,使风能够快速通过。随着叶片数量的减少,风速会逐渐增大,作用在上面的风力会逐渐减小。为了达到最大的转换功率,必须找到一个平衡点。

现在,你可能认为风电机有三个叶片,所以一定是因为在三个叶片时,风力是最大的,但事实并非如此。

计算表明,四个叶片的风力转换率是最高的。那么,为什么风轮机有三个叶片而不是四个?当我们遇到一个问题时,如果我们不能在科学原理中找到答案,那么答案一定与另一个因素有关,那就是钱。风机不是电风扇,它在工作时要承受很大的力和弯矩,所以材料一定要硬。现代大型风力发电机组的叶片通常采用钢管或D型钢作为纵梁,钢板作为横梁,内部填充泡沫,外部覆盖玻璃纤维皮。



因为风力发电机,每一叶片都有几十吨重量,足以抵抗大风吹拂。加上转动过快,可能会对发电机造成影响,这才需要叶片慢慢转动发电。

转的慢是为了延长发电机的耐用性,而且叶片过大,高速旋转会产生很大的离心力,这种高强度的运动月会损害叶片的寿命,甚至会直接造成叶片损毁。

因为风力发动机的叶片很沉,而且受到材料的限制不能做得太大,因此受力面积较小转起来才会缓慢。

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狭管效应风力变大还是变小
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