自然界的风无处不在,由于环境温度不同,大气压力不同,就形成了空气流动。
风能够提供动力,可以用来推动磨坊,可以推动机械设备,也可以用来发电,风是人类最早利用的自然资源之一。
现在的风力发电机组越做越大,由原来的5千千瓦、8千千瓦,现在单机已经达到了1万千瓦以上,塔筒越做越高,叶片也越做越长。
几十年来,风机叶片越做越长,但在叶片叶型上改进不大,提高风机叶片效率可以从优化叶型入手。
1.首先长的风机叶片可以采用分段式叶片。
现有的长叶片大部分由原来设计的小叶片放大放样后得到,由于要得到连贯的长叶片曲线,叶片的形状受到了限制,叶片将来风动能转化成转矩的比例也受到了限制。
如果长叶片分段设计曲面,则可以避免这一点。
如100米的风机叶片可以分成25米一段,独立设计四段风机叶片的叶型,对每一段按最佳角度进行弯曲和扭曲,后进行相连,可以进一步提高风能的转化效率。
同样,可以在长叶片的前端部位设计环形圈,将叶片连接起来,提高叶轮的刚度,增加稳定性。
2.其次,可以利用风机叶片动能转化效率,增加叶片的风阻,提高单机的发电容量,降低风电场的数量,从而降低成本。
如在叶片增加槽道,增加经过叶片的空气流量,获得更多的动能。
3.再次,可以增加叶片的数量,或设置双叶轮风机。
4.还有,在空间不足的地区安装垂直布置的小型风力发电机,5.另外,目前汽轮机的长叶片均为单段流线设计,没有分段设计,如汽轮机等低压部分长叶片采用分段设计也能够增加热能动能的转化效率。