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水平轴与筆直轴風力發電機有什么区别?

发表日期:2022-05-13     浏览次数:5834

水平轴風力發電機是風力發電機中的一种,装置有风向传感元件及伺服电动机,可分为升力型和阻力型两类,可以集中气流,增加气流速度。筆直轴風力發電機在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴風力發電機是一大优势,它不仅使结构设计简化,並且也减少了风轮对风时的陀螺力。

水平轴与筆直轴風力發電機的区别如下:

1、設計要領

水平轴風力發電機的叶片设计一般采用动量叶片素理论,主要要領有Glauert法、Wilson法等。然而,由于叶片素理论忽略了叶片素之间的流动干扰,在叶片素理论设计的应用中忽略了翼型的阻力,这种简化处理不可制止地导致了结果的禁絕确性。这种简化对叶片形状设计的影响较小,但对风轮的风能利用率影响较大。同时,风轮叶片之间的干扰也很强烈,整个流动很是复杂。如果只依靠叶片素理论,就没有办法獲得准确的结果。

筆直轴風力發電機的叶片设计过去是根据水平轴的设计要領和叶素理论设计的。由于筆直轴风轮的流动比水平轴更复杂,因此是典範的大分离,流动很是大,不适合叶素理论的剖析。这也是筆直轴風力發電機长期未发展的一个重要原因。

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水平轴風力發電機

2、風能利用率

大型水平轴風力發電機的风能利用率大多由叶片设计师计算,一般在40%以上。如上所述,由于设计要領自己的缺陷,因此计算风能利用率的准确性值得怀疑。当然,风力发电厂的風力發電機会根据测量的风速和输出功率绘制风力曲线。可是,此时的风速是风轮后部风机测量的风速。如果风速小于来流风速,且风力曲线较高,则必须进行修正。采用修正要領修正后,水平轴的风能利用率应降低30%~50%。中国空气动力研发中心对小型水平轴風力發電機的风能利用率进行了相关风洞实验,测量利用率为23%~29%。

3、結構特征

水平轴風力發電機叶片在旋转一周的过程中,由于惯性力和重力的综相助用,惯性力的偏向随时变化,重力的偏向堅持不变,使叶片蒙受交变载荷,对叶片的疲劳强度很是倒運。別的,水平轴的发电机位于几十米高,给发电机的安装、维护和维护带来了許多未便。

筆直軸風輪葉片在旋轉歷程中的應力遠優于水平軸。由于慣性力和重力的偏向堅持穩定,因此疲勞壽命比水平軸風輪長。同時,筆直軸發電機可安排在風輪下部或地面,便于裝置和維護。

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筆直轴風力發電機

4、啓動風速

水平轴风轮的良好起动性能是一个共识,但根据我国空气动力研发中心对小型水平轴風力發電機的风洞实验,起动风速一般在4~5m/s之间,Z大的实际达到5.9m/s。显然,这种起动性能并不令人满意。筆直轴风轮的起动性能差也是业内的共识,特别是对于Darrieus型风轮,基礎没有自启动能力,这也是限制筆直轴風力發電機应用的原因之一。然而,对于Darrieus型H型风轮,有相反的结论。通过了解小编得知,只要翼型和安装角选择合适,起动性能相当好,双涡轮筆直轴風力發電機、筆直轴風力發電機、鼠笼筆直轴風力發電機的风洞实验,这种Darieus型H型风轮的起动风速仅为2m/s,优于上述。


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