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葉片可傾斜的垂直軸風(fēng)力機(jī) |
Blades can be tilted vertical axis wind turbine |
在前面課件中介紹了利用改變?nèi)~片槳距角進(jìn)行調(diào)速的垂直軸風(fēng)力機(jī),本課件介紹改變?nèi)~片傾斜角度進(jìn)行調(diào)速的垂直軸風(fēng)力機(jī)。圖1是這種風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪。 |

圖1--葉片可傾斜的垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪 |
與普通H型風(fēng)力機(jī)不同的是,葉片分為上下兩節(jié),上葉片與下葉片通過(guò)一個(gè)鉸鏈安裝在風(fēng)輪的橫梁上。兩葉片可以向風(fēng)輪中間傾斜,見(jiàn)圖2。 |

圖2--垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片可傾斜 |
在風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí),也就是正常風(fēng)速時(shí)葉片是直立狀態(tài),見(jiàn)圖1,與普通H型垂直軸風(fēng)力機(jī)運(yùn)行狀態(tài)相同。
葉片傾斜后,減小了葉片的等效長(zhǎng)度與風(fēng)輪的等效半徑,減小了風(fēng)輪的掃風(fēng)面積。在超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)傾斜葉片可以起到限制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速增加。在圖3中顯示了風(fēng)輪在烈風(fēng)時(shí)的狀態(tài)。在遇到超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)時(shí)可將葉片放平,起到保護(hù)作用。 |

圖3--烈風(fēng)時(shí)的葉片狀態(tài) |
圖4是這整個(gè)風(fēng)力機(jī)的外觀圖。 |

圖4--葉片可傾斜的垂直軸風(fēng)力機(jī) |
在下面一段動(dòng)畫(huà)清楚的表示了風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)葉片通過(guò)傾斜維持風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的過(guò)程。動(dòng)畫(huà)格式: .mp4,分辨率:800x600。 |
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葉片可傾斜風(fēng)力機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的動(dòng)畫(huà) |
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葉片傾斜通過(guò)鉸鏈內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行,也可以采用拉繩或連桿來(lái)操縱(圖中未表示)。
還有一種方案是整根葉片傾斜,葉片中部通過(guò)鉸鏈安裝在風(fēng)輪橫梁上,見(jiàn)圖5。在正常風(fēng)速運(yùn)行時(shí)葉片是直立狀態(tài)。 |

圖5--可傾斜直葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī) |
在超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)傾斜葉片可以減小葉片的等效長(zhǎng)度,起到限制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速增加的作用,見(jiàn)圖6。 |

圖6--垂直軸風(fēng)力機(jī)的直葉片已傾斜 |
在這種風(fēng)力機(jī)中采用拉繩來(lái)控制葉片傾斜角度,拉繩由彈力裝置拉住葉片,正常風(fēng)速時(shí)葉片被拉繩拉住保持直立狀態(tài);在超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)葉片受到的離心力超過(guò)彈力裝置彈力時(shí)葉片就向外傾斜,轉(zhuǎn)動(dòng)越快,傾斜角度越大,這就是自動(dòng)限制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速增加的原理。這種方式簡(jiǎn)單易行,在一些中小型垂直軸風(fēng)力機(jī)中有應(yīng)用。 |
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