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1、第2章 风力机,2.1风力机的组成与分类 2.2 水平轴升力型风力机综览 2.3大型水平轴升力型风力机 2.4小型水平轴升力型风力机 2.5垂直轴升力型风力机 2.6阻力型风力机 2.7水平轴和垂直轴风力机的比较 2.8其它形式风力机,2.1风力机的组成与分类 2.1.1 组成,风力机按结构形式分类,2.2 水平轴升力型风力机综览,2.3大型水平轴升力型风力机 2.3.1叶片,1.外部特征 （1）叶尖 叶片距离风轮回转轴线的最远点； （2）叶根 叶片与轮毂连接点； （3）叶片长度 叶尖与叶根之间的距离； （4）叶片投影面积 叶片在风轮扫掠面上的投影的面积。,2.翼型的几何定义,3.翼型举例,4
2、.剖面结构,5.常用材料,（1）木材 （2）钢材 （3）铝合金 （4）玻璃纤维复合材料 （5）碳纤维复合材料,2.3.2轮毂,2.3.3风轮,1.理想风轮,风能利用系数,贝茨极限,2.几何定义,（1）风轮直径：叶尖旋转圆的直径，风轮直径的大小与风轮的功率直接相关； （2）轮毂高度：轮毂高度指风轮旋转中心到基础平面的垂直距离。 （3）风轮扫掠面积：风轮旋转时的回转面积； （4）风轮实度：风轮叶片投影面积的总和与风轮扫掠面积的比值；,（5）风轮偏角：风轮轴线与气流方向的夹角在水平面的投影角； （6）风轮锥角：叶片轴线与旋转轴垂直的平面的夹角。对于上风式风力机，锥角的作用是风轮运行状态下，防止叶尖与
3、塔架碰撞；对于下风式风力机，可以减少叶根的弯曲应力； （7）风轮仰角：风轮旋转轴与水平面的夹角。仰角的作用是防止叶尖与塔架碰撞。,（8）挥向：风力机叶片偏离风轮旋转平面方向的振动称为挥舞， 挥舞的方向称为挥向； （9）摆向：风力机叶片在风轮旋转平面方向内的振动称为摆振，摆振的方向称为摆向。 （10）桨距：在半径r处几何螺旋线的螺距，该螺旋线与风轮同轴并和半径r处的翼型几何弦相切。翼型几何弦与风轮扫掠平面的夹角称为桨距角，用表示。,3. 物理特性,（1）风轮转速 （2）叶尖速度比 （3）叶素,（4）周速比 （5）旋转尾流 （6）作用在叶素上的力,叶片的失速,（7）速度三角形,（8）推力系数、转矩
4、系数 （9）风轮的特性曲线 转矩转速特性,功率-转速特性,（10）实际风轮的风能利用系数,（11）特征风速： 1）切入风速：风力机对额定负载开始有功率输出时，轮毂高度处的最小风速； 2）切出风速：由于调节器的作用使风力机对额定负载停止功率输出时，轮毂高度处的的风速； 3）工作风速范围：风力机对额定负载有功率输出的风速范围； 4）额定风速：使风力机达到规定输出功率的最低风速； 5）起动风速：风力机的风轮开始旋转时的最小风速； 6）停车风速：控制系统使风力机风轮停止转动的最小风速。,4.叶片数,风轮实度与尖速比的关系,2.3.4 额定功率调节,1.失速调节,2.变桨距,（1）液压变桨距机构,（2）电动变桨距机构,（3）电液变桨距机构,3.主动失速,2.3.5 偏航,2.3.6支承体系 1.机舱壳体,2.塔架,3.基础,2.4小型水平轴升力型风力机,2.4.1 风轮,2.4.2转速调节,侧翼侧偏法,偏心侧偏法,飞锤式 飞杆式,2.4.3方向调节,1.尾舵 2.舵轮,2.4.4 安全控制,2.4.5 塔架,2.4.6 回转体,2.5垂直轴升力型风力机,2.6阻力型风力机,2.7水平轴和垂直轴风力机的比较,
