槳葉可變風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-09-15 08:36本頁面
【正文】 葉片的長度設(shè)計(jì)對提高風(fēng)能的利用也有著重要作用。當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)，葉片會(huì)完全伸展，以最大限度的生產(chǎn)電力；隨著風(fēng)速增大，輸出電力會(huì)逐步增至風(fēng)力機(jī)的額定功率，一旦風(fēng)速超過這一峰值，葉片就會(huì)回縮以限制輸電量；如果風(fēng)速繼續(xù)增大，葉片長度將會(huì)繼續(xù)縮小至最短。 設(shè)計(jì)方案（一）理論效率分析 當(dāng)風(fēng)速為時(shí)，風(fēng)的動(dòng)能為 （1）流過一個(gè)控制面的f的的風(fēng)功率為 （2）因?yàn)榱髁俊？紤]一流管，由于連續(xù)性它必須是擴(kuò)張形的。所提取的能量即為流入的能量減去流出的能量，即 （4）所提取的功率則為 （5）如果不降低風(fēng)速（），自然得不到功率。在極端情況下（），流管堵塞，同樣得不到功率。當(dāng)已知風(fēng)輪面的風(fēng)速時(shí)，就可求得流量，即 （6)在此根據(jù)FroudeRankin定理，做出合理假設(shè)，即 （7）把式（6）和式（7）代入功率表達(dá)式（5），可得到 （8）可見，可提取的功率為風(fēng)功率乘以功率系數(shù)。對關(guān)于求導(dǎo)可得 =令=0，即 最后得到 即當(dāng)時(shí)，最大，此時(shí) 故其最大值為 （10）式（10）表明，通過一個(gè)理想風(fēng)機(jī)可提取約60%的風(fēng)含功率。下圖給出了風(fēng)速和風(fēng)機(jī)直徑一定時(shí)，根據(jù)Betz的理想情況，所能提取的最大功率（）。風(fēng)輪直徑可按 計(jì)算，式中———發(fā)電機(jī)效率； ———傳動(dòng)效率； ———風(fēng)力機(jī)的輸出功率。在設(shè)計(jì)工作點(diǎn)，翼型的升阻比接近最佳值，故阻力系數(shù)很小，即。安裝角度與槳葉半徑有關(guān)，即 下圖為弦長t和迎風(fēng)角α與葉尖速比的關(guān)系。另外，槳葉隨半徑r發(fā)生扭轉(zhuǎn)。（2） 原理 執(zhí)行器 控制器 傳感器 風(fēng)速
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