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风力发电机价格|家用风力发电机|小型风力发电机

风力发电机的分类

按照风力发电机风轮轴的位置分,可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。



(1)水平轴风力发电机:水平轴风力发电机的风轮围绕一个水平轴旋转,风轮轴与风向平行,风轮上的叶片是径向安装的,与旋转轴垂直,并与风轮的旋转平面成一角度(称为安装角)。风轮叶片数目为1~10片(大多为3片、5片、6片),它在高速运行时有较高的风能利用率,但启动时需要较高的风速。



(2)垂直轴风力发电机:垂直轴风力发电机的风轮围绕一个垂直轴旋转,风轮轴与风向垂直。

其优点是:可以接受来自任何方向的风,因而当风向改变时,无需对风。 

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。 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。


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