【每周议题】风力发电的风车 2013.12.28

本帖最后由 CO2leaks 于 2013-12-28 18:15 编辑
为什么风力发电的风车叶片都是三叶的，
为什么不能是两叶？两叶不是节省一些成本吗？安装方面也要简单一些吧？
为什么不能是四叶，或者更多叶片呢？
三叶的原理何在？

经常见过但是真没有仔细想过。
从网上搜了了一下：理论上，风机叶片越少则效率越高（甚至有国外方案提出单叶片布局）。但是叶片数量为1片或，2片都有平衡问题（即使2片运行起来也不稳定）。而三片则是既保持风机运行稳定又数量最少，风能转换效率相对最高的方案，因此常见的风机中三叶片的最常见。
但不明白为何分机叶片越少效率越高，根据什么原理，高手继续解释一下？

扇叶做的是圆周运动，扇叶不是平直的，都有一定弧度，
因此叶片安装在托轮盘上也有一定的角度，从性价比而言，三个叶片的风扇，结构简单且制造难度也小，成本又相对较低，
所以这种三叶片的风扇也就非常普遍了。
从节能角度而言，三片风扇也相对节能一些。
因为三片风扇可以形成不对称的一个合理的力学动力，
当一片叶片不具备动力势能时,其他的两片处于势能状态，
两片势能叶片自然可以轻松带动一片暂时不具备势能的叶片，可以节省电力和节约能量。

风力发电机叶片数量是最终妥协的结果。每一只叶片都会扰动空气，对下一只叶片造成影响，所以理想条件下用尽量少的叶片来实现最大效率。但是需要用至少两只叶片来保持平衡，叶片越长，捕获空气中的能量越多，但是如果太长的话，叶尖速会逼近声速，这会使得效率降低。
同时，叶片越长，塔筒必须越高。三叶片型的风机做了最好的妥协，没有太多的空气扰动，叶尖速低于音速，合理的塔筒高度，也能获得足够空气能。
如果你认为叶片数目会影响气动效率设计，其实不是这样的，即使单只叶片也是可以在理论上实现这个效率，但是为啥用三只，如上面所说，三只是一种非常自然的平衡，也非常符合美学观，对于塔筒设计也非常重要。单只或者双叶片结构必须要求在塔筒上面安装大型铰链稳定装置，是设计上尽量避开的。
四叶片的效率上可以稍微高点，但是第四只叶片的成本增加是不划算的，更多叶片存在的话，气流没有必要一定从叶片处经过，气流会绕开叶片。
以上文字是综述了几家的言论，供坛友参考。

与平衡及效率问题有关

电风扇一般也是三叶的 有什么内在关联么

无论多少个叶片，叶片吸收风能的最大效率总不能突破59.3%
，这个由空气动力学可以计算出来，设计成3叶片的是考虑节约材料和稳定，也有好多风机是两叶片的。
又细又长是为了让扫风面更大。
其实那叶片很粗的，比着长就觉得它细了

来看看，学习学习

三片风扇的设置，是不是考虑转动时最省力？

观察蛮重要的 啊，厉害，学习了