为什么风力发电站的风叶那么小

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-04
为什么风力发电机的风叶很小?

风力发电机较小的叶片外形是经过细致的设计以便实现付出最小的成本获得较大的输出效率。设计方案主要由气动需求决定,但实现经济性就决定设计建造成本合理的叶片外形。而且,叶片的厚度从叶尖向根部逐渐增大,因为根部要承担较大的载荷。主要结构考量因素有:
1、长度:
叶片的长度影响了扫风面积,也就决定了捕风能力。根据Betz法则实际上最多只能有一半的风能被风机捕获。
2、气动部分:
在叶片的横截面上可以清楚地看到叶片的气动外形,正是这种独特的设计产生了推力促使风机转动。
3、俯视翼形:
叶片的形状从叶根到叶尖逐渐变窄,以保证整个扫风区域保持恒定的减速率。确保气流不会过慢通过叶片而产生扰流,同时通过速度也不会过快而造成能量浪费。
4、剖面厚度:
从尖部到根部叶片厚度逐渐增大以承担更大的载荷和弯矩。如果载荷不是很重要的话,一般情况下厚度长的比值在10-15%。靠近叶片根部的平坦部分有助于提高捕风效率。
5、叶片扭转设计:
因为叶片的转速随着长度的增加而增大,迎风角度是随着叶片延展连续变化的。因此为了保持叶片迎风区域具有较佳的攻角,叶片需要被设计成扭转形式。
6、叶片数量和转速:
通常情况下风机叶片的转速大约是风速的7到10倍,目前的设计叶片最多为3个。转速越高,叶片数量越多也就意味着叶片尺寸要做的更窄,更薄,从而很难保证叶片具有足够的强度。而在转速过快的时候叶片的捕风效率也有所降低,噪音增大,更易受到环境侵蚀和飞鸟撞击的伤害。

扩展资料:
叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件,其良好的设计,可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转,对叶片的要求有:
1、密度轻且具有最佳的疲劳强度和力学性能,能经受暴风等极端恶劣条件和随机负载的考验。
2、叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负载稳定性好,不得在失控的情况下载离心力的作用下拉断并飞出,亦不得在风压的作用下折断,也不得在飞车转速以下范围内产生引起整个风力发电机组的强烈共振。
3、叶片的材料必须保证表面光滑以减小风阻,粗糙的表面亦会被风“撕裂”。
4、不得产生强烈的电磁波干扰和光反射。
5、不允许产生过大噪声。
6、耐腐蚀、紫外线照射和雷击性能好。
7、成本较低,维护费用最低。
参考资料来源:网优资讯-为什么风力发电机的风叶很小

你说的没有错,本人也认为就是因为风机叶片材料的机械结构的强度的问题。如果,真能不考虑风机叶片材料机械强度的话头部应该可以做的宽一些。但是,实际上是,不可能不考虑叶片材料的机械器强度的。微小型的风力发电机,因为对叶片的强度要求不是很大,所以,我认为外型设计上的思路还是可以很宽的。

风叶并不小,是因为太长的原因,长宽比上显得面积小,一般的叶片长度都在三十米以上。
而且,你要考虑到功率和损耗,叶片太大增加了自重,势必会造成不必要的能量损耗。
举个例子:参考飞机的螺旋桨。

  • 为什么风能发电机的风叶很小?
    答:细是为了符合空气动力学原理。不过它真的不小,有些叶片会有五六十米长。宽叶片和多叶片适合低风速、低转速的风力机,其效率较低。风力发电机多采用少叶片与窄叶片的低实度比风力机,可以较高效率、高转速运行。一般国内都采取65米左右的风机高度,叶片是风力发电的主要部件,它的扫风面越大,重量越轻...
  • 为什么风力发电站的风叶那么小
    答:风叶并不小,是因为太长的原因,长宽比上显得面积小,一般的叶片长度都在三十米以上。而且,你要考虑到功率和损耗,叶片太大增加了自重,势必会造成不必要的能量损耗。举个例子:参考飞机的螺旋桨。
  • 为什么风力发电机的风叶很小?
    答:1、长度:叶片的长度影响了扫风面积,也就决定了捕风能力。根据Betz法则实际上最多只能有一半的风能被风机捕获。2、气动部分:在叶片的横截面上可以清楚地看到叶片的气动外形,正是这种独特的设计产生了推力促使风机转动。3、俯视翼形:叶片的形状从叶根到叶尖逐渐变窄,以保证整个扫风区域保持恒定的减速率。
  • 为什么风力发电机的风叶是那么细小
    答:细是为了符合空气动力学原理。不过它真的不小,有些叶片会有五六十米。
  • 为什么风能发电机的风叶很小?
    答:细是为了符合空气动力学原理.不过它真的不小,有些叶片会有五六十米长.宽叶片和多叶片适合低风速、低转速的风力机,其效率较低.风力发电机多采用少叶片与窄叶片的低实度比风力机,可以较高效率、高转速运行.一般国内都...
  • 为什么风力发电机的扇叶那么窄?
    答:杠杆原理,力臂越长,所需的力越小,所以长长的扇叶小风也可以吹动。扇叶面积越大,空气的阻力就越大。如果扇叶很宽,一阵狂风吹来,扇叶就会被风吹倒。风力机是用来吸收风能而不是用来阻挡风能的,现在才用的三页片和低宽度(实度),在旋转起来的情况下,能够最大限度的吸收风能。叶片设置的宽了...
  • 为什么风力发电机的扇叶面积非常小?这样流经的风不是很少么?
    答:百度了一下,会不会是这个原因···风力发电机叶片应该满足的基本要求1.密度轻且具有最佳的疲劳强度和力学性能,能经受暴风等极端恶劣条件和随机负载的考验;——太大了负载太大···2.叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负载稳定性好,不得在失控(飞车)的情况下载...
  • 风力发电机叶片为什么数量少,面积小.面积大些,不是接受风能大些吗...
    答:现代风力发电机叶片的桨距离,相当于螺距是可以自动调节的,实现恒功率输出。现代风力发电机叶片的直径大,已经能够产生足够的输出功率。如果像电风扇、喷气发动机那样直径小,叶片数量多,叶片面积大,相应的驱动风速在自然界的正常气候条件下远远没有那么高。
  • 风力发电机风叶有多长
    答:风力发电机风叶的长度因型号、制造商和设计而异。常见的风力发电机风叶长度在几十米到一百多米不等。一般来说,大型风力发电机组的叶片长度会相对较长,而小型风力发电机组的叶片长度则较短。以下是关于风力发电机风叶长度的 1. 风力发电机风叶的基本作用是通过风力驱动旋转,从而带动发电机产生电能。风...
  • 风力发电的叶片为什么那么细?
    答:实度越小越好 这跟成本有关 实度是叶片在在铅垂面的投影 因为叶片与轮毂之间有锥角 传动轴和水平轴也有夹角 这样可以最大避免叶片和塔架的干涉 并不是叶片越大越好 机组的重量是要控制的 在旋转时叶片上的离心力会很大 整个叶片的强度都需要满足 叶片的性能主要是它的气动外形 在各个风速下的风能...