葉尖速比是用來(lái)表述風(fēng)電機特性的一個(gè)十分重要的參數。它等于葉片頂端的速度(圓周速度)除以風(fēng)接觸葉片之前很遠距離上的速度;葉片越長(cháng),或者葉片轉速越快,同風(fēng)速下的葉尖速比就越大。風(fēng)機的轉化效率系數:快速比風(fēng)機由于產(chǎn)生的渦流損失要比慢速比風(fēng)機低很多,所以其作用系數要明顯比慢速比的風(fēng)機高。

簡(jiǎn)要介紹

根據葉尖速比的不同,我們可以把風(fēng)電機分成兩類(lèi):慢速比風(fēng)電機和快速比風(fēng)電機:

慢速比

慢速比風(fēng)電機的速度比最大為2.5。所有以阻力原理作用的風(fēng)電機的葉尖速比都小于1,屬于慢速比風(fēng)電機。

以浮力原理作用的風(fēng)電機,如果其葉尖速比在1到2.5之間,也被稱(chēng)為慢速比風(fēng)電機。Westernmills和某些風(fēng)力泵的葉尖速比大概是1,而B(niǎo)ock風(fēng)車(chē)以及荷蘭風(fēng)車(chē)的葉尖速比大概是2。

快速比

快速比風(fēng)電機是指按照浮力原理作用的風(fēng)電機,并且其葉尖速比在2.5到15之間。幾乎所有的現代風(fēng)電機(葉片數一到三)都屬于此類(lèi)。

葉尖速比對風(fēng)電機的建造結構和形狀有很大的影響,比如:

葉片轉速:如果葉片長(cháng)度一定,那么葉尖速比越大,葉片的轉速也就越快。只有一個(gè)葉片的風(fēng)電機,其葉尖速比很高,旋轉速度也要比三葉片的風(fēng)電機快得多。需要注意的是,風(fēng)力泵的葉尖速比雖然屬于慢速比機械,但旋轉速度一般都很快。原因是其轉動(dòng)直徑很小,最終圓周速度相對低很多,所以屬于慢速比機械。

葉片數:Westernmills的葉尖速比比較低(大約為1),所以需要更多的葉片來(lái)遮擋風(fēng),一般有20到30個(gè)葉片;荷蘭風(fēng)車(chē)的速度比大約為2,一般有4個(gè)葉片?,F代三葉片風(fēng)電機的葉尖速比大約為6,而一個(gè)葉片的風(fēng)電機,其葉尖速比大概為12。

葉片切面:快速比風(fēng)機的葉片一般都設計得細長(cháng)而薄,其原因就是葉片切割風(fēng)的時(shí)候,與風(fēng)的相對速度十分高。(站長(cháng)注:這段我看不懂,只是照原文翻譯。)

風(fēng)機的轉化效率系數:快速比風(fēng)機由于產(chǎn)生的渦流損失要比慢速比風(fēng)機低很多,所以其作用系數要明顯比慢速比的風(fēng)機高。一般慢速比風(fēng)機的轉化效率系數cP在0.3到0.35之間,而快速比的風(fēng)機能夠達到0.45到0.55。

風(fēng)能利用系數Cp為風(fēng)力機將風(fēng)能轉換為機械能的效率,它與風(fēng)速,葉片轉速,葉片直徑和槳葉節距角均有關(guān)系,是葉尖速比和槳葉節距角的函數。