垂直轴风力发电的风叶如何设计计算
风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新兴能源。进入本世纪以来，能源日趋紧张，为争夺能源烽烟再起。风能发电是国内国外首推可再生的替代能源。作为最为清洁的能源之一，风电无疑是可再生能源中最具竞争力的能源之一，也被广泛认为是最有发展前途的能源。 风力发电将是一种最具有潜力可持续发展项目。国家和政府把风力发电行业提高到一个重要的地位，大力推动和扶持；然而目前国内风力发电，以水平轴螺旋桨式风力机为主流。这种出自欧洲的最古老的风力机，如今作了最先进的现代化武，高额巨资购买，分布在西北部地区，大型并网发电，沿海地区如雨后春笋纷纷拔地而起。 上市公司募集巨资介入。这种风力机的支架高达七八拾米，直径四到...全部
风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新兴能源。进入本世纪以来，能源日趋紧张，为争夺能源烽烟再起。风能发电是国内国外首推可再生的替代能源。作为最为清洁的能源之一，风电无疑是可再生能源中最具竞争力的能源之一，也被广泛认为是最有发展前途的能源。
风力发电将是一种最具有潜力可持续发展项目。国家和政府把风力发电行业提高到一个重要的地位，大力推动和扶持；然而目前国内风力发电，以水平轴螺旋桨式风力机为主流。这种出自欧洲的最古老的风力机，如今作了最先进的现代化武，高额巨资购买，分布在西北部地区，大型并网发电，沿海地区如雨后春笋纷纷拔地而起。
上市公司募集巨资介入。这种风力机的支架高达七八拾米，直径四到六米全是用钢铁堆铸而成，造价相当昂贵。100千瓦——2000千瓦 售价在200万元——1千万元以上。而小型风力发电机分布在交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原等电网覆盖不到地带，以家用小发电为主。
100瓦——800瓦 、12伏——24伏直流发电只可照明，无力它用。中型风力发电机，因现行风力发电机机型的限制，要求风力条件高，投入成本过较大和不便维修等原因未能企业化普及应用；1千瓦——100千瓦，售价在2万—— 150万元左右。
综合上述：国内国际对风能的需求的持远性，而现行风力发电机的机型，源于古老、价格昂贵、对风力条件制约性强等因素；限制了内陆地区的风能利用和中型风力发电的企业化应用的普及。针对上述问题：我以向国家知识产权局提交了一份专利申请，现已颁发专利，本专利机型不但可填充内陆地区的风能可利用性和中型风力发电的企业化应用的这一空间；而且有能力取代现役机型。
优势在于：造价相当低；地区性和风力条件制约性不高。2千瓦---100千瓦造价仅在1。5万元----30万元 左右。大型机差额更多。具有广阔的市场前景。翻转风力发电机与水平轴风力机的风能利用率的对比水平轴风力机的叶轮所受的力来自于风速产生的力，风力在叶片上被分解为两个力：一个是与水平轴平行对叶片产生的正压力，这个分力不作功。
另一个分力是在叶片上产生的升力，这是作攻的力。产生升力的大小，取决于风速的大小。因此维持风机正常运转因素是风速。风速是维持风机正常运转的重要因素；风速通过风机时产生旋转力矩；风速产生的旋转力方向是和风轮的旋转方向是一致的。
从轮毂到叶端的各部位的线速度是不同地，叶端的线速度最大，越靠近轮毂的线速度越小。轮毂上的线速度为零。 因此风轮直径越大所需的风速越高。 如风轮直径100米叶端的线速度是：设风力机转速是12转/分，风速17米/秒，风轮直径100米。
叶端线速度为100MÏ3。14Ï12min=3768M/min 风速17米/秒Ï60秒=1020米/分。 那么17米/秒的风速与风轮上直径在27米处的线速度相等。直径大于27M以外的部分受力很小。
翻转风力机所受风速产生风力的方向与叶面垂直，在叶面上产生相当大的正压力，风力方向沿着叶轮直径线方向及切线方向行进，风力沿着叶轮直径的方向作直线运动可以产生很大的矩力，因此风速与翻转风力机的直径和转数的关系是：设风力机的直径为100米， 转速12转/分， 风速17米/秒叶轮的最外圆的切线速度为 100米Ï12转/秒=1200米/秒， 风速17米/秒Ï60=1020米/秒。
叶轮直径85米处圆的切线速度为1020米/秒。只有风力机叶片旋转到圆的切线方向的速度和风力方向重合的一瞬间，叶轮直径 85米处圆的转速等于风速17米/秒的速度。风力机在运行时的速度大部分时间段相对低于风速切割风轮时的速度。
因此：在17米/秒同等风速中；水平轴风力机的叶轮直径27M处的线速度，与翻转风力机直径85米处的圆瞬间切线转速相等，受风速产生的矩力也相等。同等风速在翻转风力机上所产生的矩力远大于在水平轴风力机上产生的矩力。
翻转风力机叶片受风面积也远大于水平轴风力机的受风面积。翻转风力发电机简介一种垂直轴风力机<<翻转风力发电机>> 它适用于大,中型风力发电机组。 其优点在于风力机无须认风向,无论哪个方向来风,它总是按照设定的方向旋转。
推力大，造价相当低。它的结构是:由沿水平方向向四面伸展的四个叶片和钢支架组成。 四个叶片沿水平方向外伸展可延伸几拾米,叶轮直径可达100米以上，而钢支架无须太高。支架的高度可随地式和风力状况而定。
四个板状叶片固定在两根异面相互垂直的水平轴上。 板状叶片两两一组,每组中的两个叶片互成异面90度。 水平轴由轴承固定在两个水平垂直交叉轴承托架上。 轴承托架垂直交点与垂直轴的上端固定连接, 垂直轴的下端与发电机组连接。
工作原理;四个叶片分装在同一个面的四个方向上，不论哪个方向来风,在风力的作用下,四个方向上的叶片必有一个或两个叶片是与水平面垂直正面迎风的；在垂直轴另一侧的其他叶片,在水平轴和风力的作用下联动翻转成与水平面平行；风轮不受推力的作用。
使得风轮始终受到来自同一侧面的偏转力。致使风轮不停的受力旋转,从而带动垂直轴转动,垂直轴带动发电机发电。目前广泛应用的水平轴风力机的缺陷在于，笨重的风力发电机头安置在柒捌拾米高的支架顶端，寻找着风力的方向，捕捉风力的能源进行发电。
风力的方向稳定值，直接影响发电机的发电效果。再者水平轴的风力机的叶轮是垂直伸展地，风轮直径越大支架高度越高，造价也高。目前我国大型风力发电机是从德国和荷兰进口地，进口价格相当高。发电成本高直接影响到风力发电行业的发展。
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