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估计很多小伙伴看到风力发电机的时候都会想这些问题:
多加几个叶片,拦住更多的风,是不是就可以发更多的电了?
让叶片转的更快一点,是不是就可以发更多的电了?
这俩问题,还真不像面儿上这么简单。
可以确定的是,在漫长的历史长河里人类肯定造过扇叶更多的,也转速更快的风车。
比如荷兰磨面粉的风车普遍以4叶为主。
所以5叶、6叶……1乃至100叶,都是可以的。
但我们要只要扇叶越多,挡住的风就越多,通过扇叶的风速就越低,风力和风速成反比。
而风力发电机的输出功率,是风力和风速的乘积。
所以一定存在一个最佳扇叶数量,让风力发电机的输出功率最高。
这个答案一般是4叶,所以大多荷兰风车都是4叶的。
至于为啥风力发电机都是3叶的,是因为发电只一个大规模行为,除了追求输出功率,还得追求经济效益。
虽然第四个叶面仍然可以提高功率,但提高的幅度不如前3个叶片大,经济效益不高。
所以不如把第四个叶片的钱都省下来,多做一个三叶发电机。
那么问题就来了,要说省钱的话,只做两个扇叶岂不是更省钱?
其实2叶的也不是没有,但是根据风能转化公式,作用在扇叶上的风力变低,发电机输出功率也会变低。
所以为了维持发电效率,两叶发电机得转的更快一点,才能媲美三叶。
不过扇叶转速越高,离心力就越大,对材料本身的考验也更大,很容易……
编辑:黄飞
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