為什麼我們見到的風力渦輪機都有三個葉子呢?不是四個也不是五個或兩個呢?
讓我們來一次淘汰賽!
影片版,下邊有文字版哦
文字版
最大的風力渦輪機的直徑為164米,每個葉片重33噸,每個花費數十萬美元。更多的刀片等於更多的製造成本與重量。這就淘汰了數量更多的葉片方案。
但是越少越好嗎?
隨著葉片數量的增加,風能的利用係數也在增加。但是,在從3葉到4葉到5葉的增加的幅度相比於1葉到2葉到3葉的增加幅度小的多。
而多葉片的優勢在於較大的力矩轉化率,但從能量轉化率來講,4葉和5葉的效率卻低於3葉風機。主要原因在於多葉風機由於阻力較大,造成了相當部分干擾葉片旋轉的擾流,從而降低了能量的轉化率。
所以選擇3葉比4葉或者5葉好的多。
現在就剩下2葉片和3葉片直接競爭了。
那為什麼3葉片相比2葉片是個更好的選擇?專家們進行比較後發現,在同等風速的條件下,2葉風機的轉速明顯高於3葉風機,而由於快速旋轉,2葉風機會產生很大噪音,雜亂的聲音聽起來像在飛機場
人們肯定是不會喜歡生活在飛機場附近,所以我們要較大程度上降低運轉速度來降低風機運轉產生的噪音,再者由於葉片快速執行時離心力會增加,因此中心軸和葉片需要更加結實,能夠抵抗增加的離心力,同樣這也需要增加成本。所以三葉渦輪機在轉速相對二葉較低下的情況下能轉化更多能量,而三葉渦輪機成本比四葉渦輪成本低。
所以三葉渦輪機設計是較好的選擇。
小夥伴們瞭解了嗎,又是一個能向朋友科普的知識啦。
為什麼我們見到的風力渦輪機都有三個葉子呢?不是四個也不是五個或兩個呢?
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首先,成本問題最大的風力渦輪機的直徑為164米,每個葉片重33噸,每個花費數十萬美元。更多的刀片等於更多的製造成本與重量。這就淘汰了數量更多的葉片方案。
但是越少越好嗎?
能量轉化效率隨著葉片數量的增加,風能的利用係數也在增加。但是,在從3葉到4葉到5葉的增加的幅度相比於1葉到2葉到3葉的增加幅度小的多。
而多葉片的優勢在於較大的力矩轉化率,但從能量轉化率來講,4葉和5葉的效率卻低於3葉風機。主要原因在於多葉風機由於阻力較大,造成了相當部分干擾葉片旋轉的擾流,從而降低了能量的轉化率。
所以選擇3葉比4葉或者5葉好的多。
最後,噪音汙染現在就剩下2葉片和3葉片直接競爭了。
那為什麼3葉片相比2葉片是個更好的選擇?專家們進行比較後發現,在同等風速的條件下,2葉風機的轉速明顯高於3葉風機,而由於快速旋轉,2葉風機會產生很大噪音,雜亂的聲音聽起來像在飛機場
人們肯定是不會喜歡生活在飛機場附近,所以我們要較大程度上降低運轉速度來降低風機運轉產生的噪音,再者由於葉片快速執行時離心力會增加,因此中心軸和葉片需要更加結實,能夠抵抗增加的離心力,同樣這也需要增加成本。所以三葉渦輪機在轉速相對二葉較低下的情況下能轉化更多能量,而三葉渦輪機成本比四葉渦輪成本低。
所以三葉渦輪機設計是較好的選擇。
小夥伴們瞭解了嗎,又是一個能向朋友科普的知識啦。