风力发电机叶片

因为风机叶片的外形是经过细致的设计以便实现付出最小的成本获得最大的输出效率。 设计方案主要由气动需求决定，但经济决定需要设计建造成本合理的叶片外形。而且，叶片的厚度从叶尖向根部逐渐增大，因为根部要承担最大的载荷。 主要结构考量因

简单来说就是为了提高风机的风能转换效率，理论上风机叶片数越少则动率下转速越高，再考虑到重心稳定性的要求，三叶片是现今实践得出的最实用的水平轴风力发电机组。

叶片的材料有木头、金属、工程塑料、玻璃钢等。 1、木制叶片及布蒙皮叶片 近微、小型风力发电机也有采用木制叶片的，但木制叶片不易做成扭曲型。 2、钢梁玻璃纤维蒙皮叶片 叶片在近代采用钢管或D型型钢做纵梁，钢板做肋梁，内填泡沫塑料外覆玻璃

现在的新能源可是当下最为火爆的一个热门话题了，可以说现在全世界的眼睛都在关注着新能源的环保问题或者说发展出新的新能源。　

目前风机叶片材料普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯（环氧）树脂，叶片制造时玻璃纤维进入呼吸道，是会造成身体伤害的。 玻璃纤维和碳纤维是目前叶片制造中最为重要的两种材料，所以危害是无法避免的。 玻璃纤维增强聚酯树脂一般都添加了苯乙烯作为

而新能源它是一种可以持续再生并不会影响我们的生态环境的一种能源，比如说风能。

第5章绿色开花植物的生活方式第1节光合作用叶片与光合作用通海县杨广中学----李霞光合作用的反应式二氧化碳+水光叶绿体有机物（储存能量）+氧气叶是光合作用的主要器官虽然叶的形态多种多样，但是它们的基本结构却是大致相同的。活动1：观察植物

风能就是我们现在世界全部都在关注的一个目标，风力发电机就是把风能利用到了极致的一个典范。

世界上最大的风力发电机组位于丹麦Maade——名叫V164，由三菱维斯塔斯海上风电公司制造安装。 这台风力发电机高达220米（加上叶片长度），上面安装有3个巨型叶片，每个叶片长达80米，比波音747还要长。 叶片扫过的面积甚至还要比英国的“伦敦眼”大

或许说道这里，可能许多的小伙伴们还不知道什么是风力发电机，其实是很好理解的，就比如说我们平时看到的在平坦开阔的地方那些三个叶子的风车，他们就是风力发电机的一种。

叶片直径说的不专业，应该为扫风直径。主流叶型为126/110/114等，对应叶片尺寸为68m、54m、56m；现在最大的风机叶片直径已经超过70米了，相当于一架波音飞机的翼展了。 说到材料，就比较复杂了，叶片不同的部位有不同的材料，总的来讲用到了3类

发电机的原理也是十分的简单，就是把这种大自然带给我们的风力转化为一种机械能，再通过一些技术问题，把机械能转化成为了动能，这样的话，我们就拥有了取之不尽的电能。

凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。 这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，不易调整平衡。还很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂。 因此设计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。对于轴心不

那我们为什么把这些风车给做成三叶的而不是做成四叶的呢？四叶的话我们风车的面积就会变大，这样我们所产生的电能也会更多啊。　

因为风机叶片的外形是经过细致的设计以便实现付出最小的成本获得最大的输出效率。 设计方案主要由气动需求决定，但经济决定需要设计建造成本合理的叶片外形。而且，叶片的厚度从叶尖向根部逐渐增大，因为根部要承担最大的载荷。 主要结构考量因

目前存在于世界上最大的风力发电机，它的叶子长度大约能够达到164m左右，而且每一扇发电叶都达到了32吨。

安全的考虑，因为目前所利用的风能至少在高度10米以上的空中，最高的甚至1-2百米高，这样会导致支撑杆的根部受力非常大----杠杆的作用。另外每个地方的风力都不是保持不变的，最小时可能是1-2级，但是最大时能达到7-8级，甚至更高。这样需要多么

这对于我们国家来说，成本太过于巨大，没有办法在每个地方都普及开来，同时，在叶数增加，成本增加的情况下，其实电力并没有增加多些。

风力发电的三叶片式可能是因为： 三叶片式之间的夹角是120度。风带动三叶片发电机行走，开始和某一个叶片平行，带动其向前转动，其带动的作用逐渐明显，在与此叶片成60°角后，叶片的运动方向与风运动方向逐步趋于一致，风力作用效果逐步减弱。而

性价比相对来说还是三叶的风力发电机要较为合适一些。所以在一切因素的综合考虑之下，我们还是决定要用三叶风车，可以说这是一个最棒的设计了。

不同功率发电机的叶片大小不同，质量也不同。以50米长度的叶片为例其实它的重量大概就10来吨。

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垂直轴风力发电机叶片用哪种翼型好

风力发电的三叶片式可能是因为：

三叶片式之间的夹角是120度。风带动三叶片发电机行走，开始和某一个叶片平行，带动其向前转动，其带动的作用逐渐明显，在与此叶片成60°角后，叶片的运动方向与风运动方向逐步趋于一致，风力作用效果逐步减弱。而此时风力与下一个叶片之间夹角程0度角（即风力与下一叶片处于同一平行线上），风力又将继续对下一叶片起作用。

而三叶片式改换成四叶片式的话，叶片之间夹角是90°。风力与某一个叶片起作用的时候程90度直角时，与下一叶片间角度程0°角。风力对第一个叶片还在起作用，而对第二个叶片也将要起作用。如果当时的风力不一样，比如，风停了一下，那么，就会造成对一个叶片起向前推的作用，而另一个叶片起着停顿的作用。这样，不仅不利于风力发电，也比较耗损装置。

两叶叶片的就是，风力吹动的连续力接续不上，一个向前走，而没有另一个叶片接着被风吹着向前走，致使发电装置不能很好的转动。

可以总结的说，四个叶片的，叶片之间相互作用比较大，影响了其共同作用结果，使效率降低。而两个叶片的，叶片之间相互牵制，它们之间的作用效果也比较明显，也不可取。

可以说，三叶风力发电之内，有两个叶片起推导作用（有利），一个叶片起阻挡作用（有弊，向上提起的那个叶片）。而风力发电叶片的形状不是直板型，而是有一个弧度的，也是为了在有利的一刻兜住风，而有弊的一面让风划过的效果。

在这个过程中，用中学物理知识来说是，风能转变成叶片的动能和叶片的势能，叶片的动能和势能转变成电能，不计摩擦。一个风力是2牛顿（作用力是2牛顿/平方米）的风吹过一个三页发电机，对其一个叶片的作用。求其由与风程0度角到与风程60度角后，其发电多少焦耳...？（应该给图）

思考过程，风力给了，乘以叶片的面积就是作用力，请考虑角度，乘以sin或cos角度问题。这里的作用是有一个力臂的问题地，这样考虑比较简单一点，要不靠做功等于F（作用力）乘以S(路程)的话，随风力作用叶片上不同点的半径不同，其走的路程也不同。结果是，风推动叶片走动做的功加上叶片在这个过程中势能做的的功（重力做的功）就是发电的功

风力发电机叶片多重呢？

不同功率发电机的叶片大小不同，质量也不同。以50米长度的叶片为例其实它的重量大概就10来吨。

风力发电机叶片数与其风能利用率

垂直轴阻力型风机的最大风能利用率是0.16

水平轴升力型风机的最大风能利用率是0.593

具体的推导很多书和论文上都有，可以参考

2叶片和3叶片做出来的风机风能利用率可以是一样的，风轮吸收的功率多少跟实度有关

实度=风轮所有桨叶总的面积/扫掠平面面积

一般叶片越少的话桨叶的旋转速度会偏高，越多的话风轮旋转速度比较低，具体设计的时候要看要求。

风力发电机叶片设计问题

不是。风机叶片每一片都有有效扫风面积。当两个叶片挨得太紧的时候，后面的叶片会受到前一片尾流的影响。而且每个叶片都很长，有一定质量，如果搞若干片，塔筒的受力会增加。你的这种设计是在早期的风机实验有过，后来证明目前的是最有效率的。

风力发电机的类型有几种？

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方向。

①水平轴风力发电机。水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风（迎风）装置，能随风向改变而转动，时刻保证桨叶旋转面与来风垂直。小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵（图10-3），而大型风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构来实现自动迎风。

图10-3水平轴风力发电机风力发电机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则称为下风向风力机。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的在一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。

②垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。

利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有利用平板做成的风轮，这是一种纯阻力装置（图10-4）；另有一种S形风车（图10-5），其具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但变速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。

图10-4一般的垂直轴风力装置

图10-5S形垂直轴风力装置