「垂直轴风力发电机」垂直轴风力发电机图片

今天我们来聊聊垂直轴风力发电机,以下6个关于垂直轴风力发电机的观点希望能帮助到您找到想要的新能源资讯。

本文目录

垂直轴风力发电机原理是什么？

垂直轴风力发电机是什么？垂直轴风力发电机是以相同规格的桨叶组成，每个叶片以不同的角度被风击中，从而产生一个绕中心轴的力矩。

垂直轴风力发电机工作原理

属于阻力风力机，依靠迎风面阻力和背风面阻力差获得动力，其差值越大，效率当然就越高 （流线和连续外形，避免空气的扰动能量损失）系统刚度大，旋转轴细，摩擦阻力（摩擦圆小）其线速度始终比风速低，传动惯量小，速度平稳性不好，可以通过类似飞轮的机械系统加以改善。效率与阻力面积和表面光滑状况有关。

水平轴与垂直轴风力发电机有什么区别？

水平轴与垂直轴风力发电机的不同在以下几个方面：

1、设计方法

水平轴风力发电机的叶片设计,普遍采用的是动量—叶素理论,主要的方法有Glauert法、Wilson法等。但是,由于叶素理论忽略了各叶素之间的流动干扰,同时在应用叶素理论设计叶片时都忽略了翼型的阻力,这种简化处理不可避免地造成了结果的不准确性,这种简化对叶片外形设计的影响较小,但对风轮的风能利用率影响较大。同时,风轮各叶片之间的干扰也十分强烈,整个流动非常复杂,如果仅仅依靠叶素理论是完全没有办法得出准确结果的。

垂直轴风力发电机的叶片设计,以前也是按照水平轴的设计方法,依靠叶素理论来设计。由于垂直轴风轮的流动比水平轴更加复杂,是典型的大分离非定常流动,不适合用叶素理论进行分析、设计,这也是垂直轴风力发电机长期得不到发展的一个重要原因。

2、风能利用率

大型水平轴风力发电机的风能利用率,绝大部分是由叶片设计方计算所得,一般在40%以上。如前所述,由于设计方法本身的缺陷,这样计算所得的风能利用率的准确性很值得怀疑。当然,风电厂的风力发电机都会根据测得的风速和输出功率绘制风功率曲线,但是,此时的风速是风轮后部测风仪测得的风速参见,要小于来流风速,风功率曲线偏高,必须进行修正。应用修正方法修正后,水平轴的风能利用率要降低30%～50%。对于小型水平轴风力发电机的风能利用率,中国空气动力研究与发展中心曾做过相关的风洞实验,实测的利用率在23%～29%。

3、结构特点

水平轴风力发电机的叶片在旋转一周的过程中,受惯性力和重力的综合作用,惯性力的方向是随时变化的,而重力的方向始终不变,这样叶片所受的就是一个交变载荷,这对于叶片的疲劳强度是非常不利的。另外,水平轴的发电机都置于几十米的高空,这给发电机的安装、维护和检修带来了很多的不便。

垂直轴风轮的叶片在旋转的过程中的受力情况要比水平轴的好的多,由于惯性力与重力的方向始终不变,所受的是恒定载荷,因此疲劳寿命要比水平轴风轮长。同时,垂直轴的发电机可以放在风轮的下部或是地面,便于安装和维护。

4、起动风速

水平轴风轮的起动性能好已经是个共识,但是根据中国空气动力研究与发展中心对小型水平轴风力发电机所做的风洞实验来看,起动风速一般在4～5m/s之间,最大的居然达到5.9m/s,这样的起动性能显然是不能令人满意的。垂直轴风轮的起动性能差也是业内的共识,特别是对于Darrieus式Ф型风轮,完全没有自启动能力,这也是限制垂直轴风力发电机应用的一个原因。但是,对于Darrieus式H型风轮,却有相反的结论。根据笔者的研究发现,只要翼型和安装角选择合适,完全能得到相当不错的起动性能,通过双涡轮式垂直轴风力发电机、垂直轴风力发电机、鼠笼式垂直轴风力发电机的风洞实验来看,这种Darrieus式H型风轮的起动风速只需要2m/s,优于上述的水平轴风力发电机。

垂直轴风力发电机怎么制作

1、风力发电机的制作需要在风叶轴与发电机转轴间做一组齿轮，用以改变转速。因为一般风叶轴都比较小，转速也慢。

2、需要装一个大的齿轮盘然后再接一个小的齿轮盘接到发电机的转子轴上面。转速与齿轮大小比成正比。这一部分是动力装置。风力发电机就是利用动能转化成电能的。

3、发电机部分，这一部分有成品可以买。发电机的原理同电动机刚好相反，一个是将电能转成动力，一个是将动力转化成电能。

4、只要购买一个直流发电机并安装叶片就行了，太阳能发电机不容易自制，可以购买太阳能电池组进行组装就制作完成了垂直轴风力发电机。

垂直轴风力发电机的效率为什么比不上水平轴风力发电机？

一、垂直轴风力发电机组有如下优点：

（1）发电机和变速箱能安装在地上，易于维护和维修；

（2）不需要尾翼和偏航系统来驱动浆叶；

（3）塔架设计简单；

二、垂直轴风力发电机组有如下缺点：

（1）效率低，由于叶片在同一个圈里运行，它不产生力矩；

（2）过速时的速度控制困难；

（3）难以自动启动；

（4）垂直轴风力发电机组（包括发电机在内）的总体效率较低。

总结：水平轴风力发电机组的发展历史较长，已经完全达到工作化生产，结构简单，效率比垂直轴风力发电机组高。到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴风力发电机组。

垂直轴风力发电机的分类

尽管风力发电机多种多样，但归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流的方向。利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板和杯子做成的风轮，这是一种纯阻力装置；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。

达里厄式风轮是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在20世纪70年代，加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究，是水平轴风力发电机的主要竞争者。达里厄式风轮是一种升力装置，弯曲叶片的剖面是翼型，它的启动力矩低，但尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。世界上有多种达里厄式风力发电机，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片，双叶片，三叶片或者多叶片。

其他形式的垂直轴风力发电机有马格努斯效应风轮，他由自旋的圆柱体组成，当它在气流中工作时，产生的移动力是由于马格努斯效应引起的，其大小与风速成正比。有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔，通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流，以增加速度，偶写还利用太阳能或者燃烧某种燃料，是水平气流变成垂直方向的气流。

今天的内容先分享到这里了，读完本文《「垂直轴风力发电机」垂直轴风力发电机图片》之后，是否是您想找的答案呢？想要了解更多新能源资讯，敬请关注本站,您的关注是给小编最大的鼓励。