科普与氪谱。
在过去的2000年里,风能可以转化为许多其他有用的形式。
如今的风力涡轮机能够将风中的大量能量转化为电能,其工作原理类似于传统风车,通过风力带动叶轮旋转,从而收集风能,并通过增速机加速叶轮旋转,最终产生电能。
风力发电最大的功臣要归功于叶片,这些叶片是利用最先进的空气动力学分析和其他性能增强设备制造的。
让我们以动画的形式来看一下,如果吹动的风能使风轮转动,我们将从连接在其上的发电机获得电能。
然而吹动的风是如何使风轮转动的?让我们仔细看看叶片,它采用高强度材料制造,表面通常较为光滑,同时尽量减轻重量,以抵抗风力和旋转时的应力。
从根部到尖端有不同的尺寸和形状,简单的异形技术使风力涡轮机叶片转动升力,这意味着当流体在异形上移动时会产生升力,这样风力涡轮机就实现了基本的旋转。
我们可以看到风力涡轮机叶片以倾斜的方式放置,随着叶片速度向尖端增加,相对风速变得更加倾斜,向尖端这意味着从根部到尖端对叶片进行连续的扭转,但是风力涡轮机叶片通常以非常低的转速转动。
那么叶片又是怎么连接发动机的?在风车顶部设有一个风速传感器,它能够持续监测风的方向,并将信息发送至电子控制器,以控制风叶朝向有风的方向转动。
同时根据风的方向,风车的叶片也会进行角度调整,以控制叶片的转动速度。
风车产生的电能并不是直接输出使用的,而是首先传输至风车底部的变压器进行处理。
你可以看到偏航电机如何转动机舱,这样风力涡轮机将始终与风向对齐,根据风速,风的相对速度角度也会发生变化。
叶片倾斜机至倾斜叶片,保证叶片与相对速度的适当对齐就行。
这样因此,叶片始终处于最佳角度与相对风流。
收集完成风能,并通过增速机加速叶轮旋转,最终产生电能并入电网,最后再通过电网进行输送,到达目的地后通过变压器再进行降压,最终才会送往千家万户。