教学生搞科研的主爷爷开播了。
1. 今天讲的题目是：能让三级风发出八级风电能的垂直轴风力发电机。
风力发电机的发电量最初时的要素就是风力发电机的定子和转子切割磁力线的速度有关系。
切割磁力线的速度与风力机的转速有关，转速又与作用在风叶上的力矩有关。
力矩和风叶的面积大小及作用在风叶上的力矩有关系。
2. 如果提高风力发电机的发电量就从增加切割磁力线的速度着手。
第一是加大风叶的面积，第二是加大作用在风叶上的力。
如果加大风叶的面积则风力机的体积就会增大，于是就采取增加风速的办法来增加风力机的转速从而增加发电量。
3. 我的想法是采用垂直轴聚风加回风功能的风力机进行发电，这样就能在 2-3 级风的情况下即可以启动发电。
根据流体力学的连续性和不可压缩性的原理，空气的速度小于每秒 100 米的情况下空气可以视为不可压缩的流体，最大的台风风速才达到了每秒 32.7 米，还远远达不到每秒 100 米的速度，还是属于不可压缩性的流体。
这样空气流动的截面积与流速的乘积就是一个常数，面积大的地方流速小，面积小的地方流速大。
为了提高风速将进口处做成一个喇叭口增大进风量，在风轮处将风道缩小到进风口处的 1/3 到 1/4，这样风轮处的风速也就是进风口数的 3-4 倍，相当于将三级风 3.4 米/S~5.4 米/S 提高到 6 级风每 10.8m~13.8m/S。
4. 另外在风轮迎风面的左边加上一个挡风板和一个回风槽，这样挡风板就挡住了吹在风轮左边的风，消除了产生在风力机背面的反向力矩。
此挡风板将吹来的气流导向到回风槽，经过回风槽的导向再将气流引导到左面风叶的正面，使其产生的转矩和右面风叶的转矩同向，这样风轮的转矩就可以增加将近一倍。
5. 上边一层是随着风向变化带动喇叭口和挡风板和回风槽转向的机构。
发电机上边一层是左旋的风力机带动转子转动，发电机下边的一层是右旋的风力机带动发电机的定子往相反的方向转动。
6. 一般的风力发电机电子都是固定的，只有转子在转，现在让定子也转，而且与转子的方向相反，这样切割磁力线的速度又可以增加一倍，发电量又可以提高。
最好用磁悬浮的轴承，它的摩擦力比较小，效率高。
所以对本项目的风力机来说，3 级风可能产生 8 级风的发电量应该是可以做得到的。
同学们想一想还有没有其他办法增加它的发电量？完了！
