风机的叶尖速比

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1、风机的叶尖速比周日, 2008-03-02 03:16 xieyaqian叶尖速比是用来表述风电机特性的一个十分重要的参数。它等于叶片顶端的速度（圆周速度）除以风接触叶片之前很远距离上的速度；叶片越长，或者叶片转速越快，同风速下的叶尖速比就越大。根据叶尖速比的不同，我们可以把风电机分成两类：慢速比风电机和快速比风电机：慢速比:慢速比风电机的速度比最大为 。所有以阻力原理作用的风电机的叶尖速比都小于 1，属于慢速比风 电机。以浮力原理作用的风电机，如果其叶尖速比在1到之间，也被称为慢速比风电机。Westernmills和某 些风力泵的叶尖速比大概是1,而Bock风车以及荷兰风车的叶尖速比大概是2

2、。快速比:快速比风电机是指按照浮力原理作用的风电机，并且其叶尖速比在到 15之间。几乎所有的现代风电 机（叶片数一到三）都属于此类。叶尖速比对风电机的建造结构和形状有很大的影响，比如：叶片转速： 如果叶片长度一定，那么叶尖速比越大，叶片的转速也就越快。只有一个叶片的风电机， 其叶尖速比很高，旋转速度也要比三叶片的风电机快的多。 需要注意的是，风力泵的叶尖速比虽然 属于慢速比机械，但旋转速度一般都很快。原因是其转动直径很小，最终圆周速度相对低很多，所以 属于慢速比机械。叶片数： Westernmills 的叶尖速比比较低（大约为 1），所以需要更多的叶片来遮挡风，一般有 20 到 30 个叶片；

3、荷兰风车的速度比大约为 2 ，一般有 4 个叶片。现代三叶片风电机的叶尖速比大约为 6 ， 而一个叶片的风电机，其叶尖速比大概为 12。如阳4 M wf 6 J tie9-gLxp2=inG专3誥主唱 =x-l:o=zn一=亠匸辰三艺一目弓盘-”i op 芒一-Mr*A V?indpuinpeVind turbiney-啪砂绥1 t S A It 20 制Ausl e-gungsschne-1 Li aufza h I 昇、叶片切面： 快速比风机的叶片一般都设计的细长而薄，其原因就是叶片切割风的时候，与风的相对速度十分高。（站长注：这段我看不懂，只是照原文翻译。）dJ皆缶弓茴 匚 mfJxkl

4、Q直风机的转化效率系数： 快速比风机由于产生的涡流损失要比慢速比风机低很多，所以其作用系数要明显比慢速比的风机高。一般慢速比风机的转化效率系数 cP 在到之间，而快速比的风机能够达到到。本节翻译：xieyaqian 附原文参考:阻力定律和浮力定律周日, 2008-03-02 03:12 xieyaqian 想要把风力的动能转化成电能，首先要先把动能转化成机械能，然后再将机械能转化成电能。第一步 转化，是通过风电机叶片来实现的。从动能到机械能的转化，有两个定律：阻力定律和浮力定律。阻力定律风会对切割它移动方向上的任意面积 A 形成一个力，这个力就是阻力。阻力根下面的参数成比例关系：风速v的平方切

5、割面积f该面积的阻力系数cw空气密度P阻力系数cW （W是德语里“阻力”的第一个字母）也叫做阻力附加值或者直接称为CW-值。这个值是用 来表示某个物体对空气形成阻力的大小的，可以在风洞里进行测定。cW值越小，空气阻力也就越小。比如一个圆盘横向对风的Cw值大约是，而方盘大约是，球体大约 是。在汽车工业中，工程师们都在研究如何将汽车的cW值变的更小，这样汽车在行进时的阻力就会最小 化。比如丰田的Prius的cW值是，而大众的Golf是，雪铁龙的2CV阻力系数是，一辆普通的卡车阻 力系数是。古老的波斯风车（世界上最早的风车）是通过利用阻力来运作的。如上图所示，风车建在墙内，当风 吹过开口，就会推动暴

6、露的叶片，从而带动整个风车旋转。风速计也是利用阻力原理来实现的。风杯风速计上风杯的cW-值分别是和（迎风时和背风时）。风杯 迎风时的阻力要比背风时的阻力大很多，所以风杯风速计才会迎风旋转。通过阻力定律来运动的转子无法转动的比风速更快（增速值小于 1），属于亚风速转子。这种转子能 量损失较大，功率系数（流体动力学上的作用参数）非常小。（波斯风车大概，风杯风速计大概）浮力定律现代风电机的叶片是通过浮力定律来实现转动的，浮力是推动力。Auftnei)图：浮力作为动力（Auftrieb: 浮力；schnelle Luftbewegung:速度快的空气运动；langsame Luftbewegung:速

7、度慢的空气运动）飞机、直升机或者风电机的叶片顶部的面积要大于底部的面积。由于空气在顶部划过的距离更长，所图：叶片周围的压力分布（Profilsehne：中间线；Anstellwinkel：偏角；Anstroemgeschwindigkeit:空气流动速度;Ueberdruck:高压；Wiederstand:阻力；Auftrieb：浮力；Unterdruck:低压）根据伯努利方程，在同一高度上，叶片的底面或者顶面的动态压力和静态压力和平衡。由于顶端的空气流动比底端的快，从而使顶端产生低压，而底部产生高压：这就是飞机飞行的原理也是风电机叶片转动的原理。浮力的大小跟风速v的平方、作用面积f、空气密度

8、p以及浮力参数cA成正比。对于叶片（或 者翅膀）的顶面和底面来说就是（人=浮力）：作用面积就是叶片的面积，等于叶片的长乘宽；浮力参数Ca取决于偏角a。通过调整偏角可以影响 浮力。阻力W在飞机和风电机叶片作用过程中也会出现。但是，当偏角很小的时候，阻力值十分小（等于 浮力的 20分之一到百分之一） 。 阻力的方向总是跟风向相反，在偏角大于20度的时候，阻力会显 著增大。滑动系数滑动系数是用来表述浮力参数和阻力参数关系的一个值，它可以用来决定叶片的好坏。%滑动系数与叶片的切面形状和偏角有关。滑动系数越高，空气能量损失越小，叶片的作用效果越大好的叶片滑动系数可以达到100 甚至更高。本节翻译：xieyaqian附带原文参考: