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转轮叶片

From Windpower Guided Tour

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转轮叶片

File:radial.gif

改变风速就改变了相对于转轮叶片的风向

在这个图片中,我们是从上一节的图中选取轮毂中一个叶片,在叶片被风的一边(背风面),我们从轮毂往尖端看。图中当叶片尖端朝向左边时,地貌风速在8m/s到16m/s之间(从图片的底部)。

在图中你可以看到,风改变时,在叶片根部(黄线)攻角的变化要比叶片尖端(红线)攻角的变化更加明显。如果风的力量足够大,就可以使得叶片失速,在叶片的根部开始失速。

升力的方向

现在,我们在黄线的位置切开转轮叶片。在下图片中,灰色箭头指明了这个位置的升力方向。升力的方向与风的方向是垂直的。像你看到的,升力将叶片拉到了我们想要的方向,也就是左边。然而它也可以使叶片稍微弯曲。

转轮叶片剖面(横切面)

像你所看到的,风机转轮叶片看起来很像飞机机翼。事实上,转轮叶片的设计师常常采用经典的飞机机翼形状作为叶片最外部的横切面。

在叶片最里面部分的厚的剖面通常为特殊风机设计。为转轮叶片选择剖面包括 很多的折中:可靠的升力、失速特征和即使在表面有一点污垢也能更好展示剖面性能(可能在少雨的地区有的问题)

转轮叶片材料

大多数现代的大风机转轮叶片都采用玻璃纤维增强固型塑料(GPR)也就是玻璃纤维增强聚酯或环氧。

另外一个可能是使用碳纤维或一种人造纤维(凯芙拉)作为增强型材料,但是通常在大风机上用这种叶片经济性不好。

木质、木环氧或者是木纤维环氧合成物虽然一直在朝这个领域发展,但是还未能进入风机叶片市场。钢和铝合金分别存在重量和金属疲劳问题,它们目前仅用在小风机上。

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