为什么风力涡轮机通常没有4个叶片?

时间:2022-05-07 14:18:21   作者:
你问题的答案是我在其他答案中看不到的。在1900年到1925年间,一个名叫雅各布斯的人为风力涡轮机做了基本的地基工作。他发现最佳叶片数实际上是2个。但是有一个几何不稳定发生在2叶片,因为在中心线上和线下的风速是不一样的,有时2叶片风力机会“抽动”和脱离中心轴。为了稳定,他安装了3个刀片。这样的风车不会变得不稳定而突然失灵。

这就是3个刀片的原因。到4个叶片和谐地再现鞭子大约1/2的力量。这样的风车不稳定。事实上,任何具有非素数叶片的风扇或涡轮都是功能不稳定的。你不会看到像喷气发动机这样的东西,因为它们有很多叶片,这种不稳定性是微不足道的。

另一个复杂的问题是,在制造风力涡轮机叶片,调解有利于3个叶片是平衡的。在这些巨大的机器中,即使是最轻微的偏离中心重量也会在系统中产生极大的扭矩。拥有3个刀片使平衡更容易,以及。

使用3个叶片的原因是,在风力涡轮机上叶片越多,它就会转得越慢,因为关键因素是叶片之间的实际间隙距离,因为它们通过空气。这是每转通过的空气量除以叶片的数量。这就是为什么用3个叶片平衡吊扇比4或6个叶片更容易。这样的球迷也比较安静。

雅各布斯发现,风车叶片的最佳尖端倾斜比为5.5:1。现在,许多现代风车通过排放空气来调节转速,但这是以牺牲效率为代价的。同外形的2片机比3片机效率高20%左右。当你添加叶片时,它会下降很多。我已经建立了一个2叶片的机器,并看到了扭矩问题的人。我的直径只有12英尺,但老实说,即使是在微风中,它也非常强大和危险。在每小时10英里时,它产生了10马力。在时速20英里的风速下,它的马力接近40马力。至少可以说很可怕。

是的,我研究了很多。我在十几岁的时候就开始研究风车,研究雅各布斯和其他人的作品。我知道这看起来很奇怪,但风车技术在1940年代就已经得到了很好的研究。我研究过这个风车。我从中学到了比风车更多的东西。我学习了项目评估等。他们根据重量来估计建造的成本和时间!这也是对的!

风力涡轮机

史密斯·帕特南在佛蒙特州建造了一个巨大的双刀片机器,并运行了几年,但双刀片机器的不稳定特性破坏了它。

风力涡轮机

如今,想要获得这些古老研究项目的数据几乎是不可能的。这就是为什么我一直告诉关心环境的年轻人要学习科学,我指的是硬科学,而不是糟糕的环境知识。只有这样才能有所作为。今天的孩子们很难意识到,我在这里展示的图片就是你们今天看到的风力涡轮机的父亲。

风力涡轮机经过了一个多世纪的研究才达到我们今天的水平。这也是为什么我可以坦率地说,孩子们需要意识到解决方案并不像他们认为的那样来得那么快或那么容易。你们今天看到的电网是人类近两个世纪努力的产物。它不会因为你的决定而改变。它也将与我在这里讨论的规则相冲突,这些规则是很久以前以巨大的代价发现的。
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