转轮空气动力学

要学习风相对于风力发电机的转轮叶片是如何运动的，我们可以在模型的风力发电机转轮叶片顶端固定红色的绸带，在叶片的1/4处靠近轮毂的位置固定黄色绸带。

我们让绸带在空中自由飘动。（在动画中我们将气流提取出来：气流是靠叶片自身和地心引力产生的。）

图中的两幅画面给出一台风机的侧面，另一个是风机的正面。

大部分的风力发电机有恒定的转动速度，转轮叶片的尖端转动速度（叶尖速度）典型是64 m/s，然而轮毂的中心速度是0，叶片长度1/4以外处速度大约是16 m/s。

靠近转轮轮毂的黄色绸带向风机后方吹到的风要比叶尖的红色绸带吹到的多。很明显是由于叶片尖端的风速要比从风机前面吹来的风速高出8倍。

转轮叶片为什么扭曲？

大风机的转轮叶片总是扭曲的。

当你移向叶片根部和转轮的中心，从转轮叶片看，风是从一个陡峭的角度吹来。（更多是来自一般的地貌风向）

从失速一节中学到，如果风从一个陡峭的攻角吹向叶片，那么转轮叶片就会失去升力。

因此，转轮叶片扭曲就可以使整个叶片长度都达到最佳的攻角。特别是失速控制风力发电机，叶片的设计是很重要的，就可以使得在高风速时，从叶片的根部往外会逐渐产生失速。