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为什么风车的叶片细长,电扇叶片宽大?

已有 21616 次阅读 2011-3-11 19:00 |个人分类:教育|系统分类:科普集锦

李亚辉有篇博文,讨论问题如上。http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=1630&do=blog&id=209360
我这个民科想了半天,猜出几个解释

1。电风扇是主动转,电机驱动扇进而风。自然界的风是变速的,大多数情况下风速都不快。比如6级风也是间歇才有。风速不快决定了叶片转速不快。何况叶片还有发电机负载。发电风车一般是慢悠悠的。

2。气象小风车很快,那是因为它没有负载。而且轻巧加速度很快。

3。风车叶面如果大,自重就大,根据F=ma,加速度和速度提不起来。风力本身不稳定。

而且材料成本高。这都是大叶片的弊病。

4。大叶片非常危险。几十层楼高的风车塔,对地力矩很大。由于叶片在垂直面转动,在水平面还迎风转动,没办法拉钢索加固。大叶片如果挡住飓风,就会上演树大招风推倒风车塔的悲剧。

5。最重要的,是风力效能比。大叶片降低提高风力效能比。因为风受阻,那么通过风车的风就减速,甚至减速到原来的1/2,1/3,承上面解释1,那么风车就要减速,就是叶片大反而无法快速推动发电机。

6。从能量角度解释5:风受阻而从风车旁边逃逸,那么风能就没有被风车兜住。

水力发电机是大叶片,前提是叶片和管道直径一样,水流能量无法逃逸。但是叶片也不能太大,否则堵住水流不泄洪也不行。

而且基本堵住水流,水轮机不转,水轮机也就得不到发电动力。

7。电风扇和风车的本质区别在于电风扇是主动驱动,侧风逃逸也小很多倍。

而且转速很高而且稳定,转速越高风速就越大,风车面临的风速就没法那么高那么稳定。

欢迎那么多的风电专家给民科俺拍转,俺再充实提高。




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