风力发电机的轴流叶片为什么大多数是3个?

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风力发电机的轴流叶片为什么大多数是3个?
9 v' g( C3 \" i  V; A- T这是基于什么考虑的?或者有什么设计公式吗?
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2 L  B3 N! H) E( M  q( c[ 本帖最后由 武昌鱼 于 2009-8-24 18:12 编辑 ]

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叶轮
风电场的风力机通常有２片或３片叶片，叶尖速度50～70ｍ／ｓ，具有这样的叶尖速度，3叶片叶轮通常能够提供最佳效率，然而2叶片叶轮仅降低2～3％效率。甚至可以使用单叶片叶轮，它带有平衡的重锤，其效率又降低一些，通常比2叶片叶轮低6％。尽管叶片少了，自然降低了叶片的费用，但这是有代价的。对于外形很均衡的叶片，叶片少的叶轮转速就要快些，这样就会导致叶尖噪声和腐蚀等问题。更多的人认为3叶片从审美的角度更令人满意。3叶片叶轮上的受力更平衡，轮毂可以简单些，然而2叶片、1叶片叶轮的轮毂通常比较复杂，因为叶片扫过风时，速度是变的，为了限制力的波动，轮毂具有翘翘板的特性。翘翘板的轮毂，叶轮链接在轮毂上，允许叶轮在旋转平面内向后或向前倾斜几度。叶片的摆动运动，在每周旋转中会明显的减少由于阵风和剪切在叶片上产生的载荷。
叶片是用加强玻璃塑料（GRP）、木头和木板、碳纤维强化塑料（CFRP）、钢和铝构成的。对于小型的风力发电机，如叶轮直径小于５米，选择材料通常关心的是效率而不是重量、硬度和叶片的其它特性。对于大型风机，叶片特性通常较难满足，所以对材料的选择更为重要。

1Hz

大型风力发电设备大多数采用上风向三叶片结构。
" J$ c9 D; p  L4 f3 c0 d: r三叶转子在振动技术方面相对于单叶、双叶或者四叶转子更易于掌握。当一片叶片从塔架前面经过的时候，在这个瞬间由于塔架对空气的阻挡使得此叶片将获得较少的能量，为此，转子的轴将会承受不均匀载荷。一片与此叶片线性对称的叶片将会加大此翻转力矩，从而对机械和材料方面提出更高的要求。另外一方面风速随着高度的提升而增加，位于转子上方的叶片会获得更多的能量。在今天流行的叶轮直径情况下此效应表现得相当明显。
& t4 a  G0 y% H0 J5 F双数叶片转子或者单叶转子都是不利于压力载荷尽可能的均匀分布，五或七叶片转子虽然能够降低下风向效应，但是每增加一片叶片都意味着更高的费用，而且不会带来更多的产出。
" K! Z! C6 X- k7 `% q* y1 Q0 Q2 h所以大部分风力发电机都采用三叶片形式，这已经是经过验证了的最经济有效的布局方式。

wzxlogin

恩，学习学习

herbary

从捕捉风能的角度来看叶片多一点好，但是多了叶片成本和整机载荷就上去了，太少了不但捕捉的能量减少，噪声也比较大，而从美学角度来说3叶片也是最好的，所以一般采用3叶片设计。