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風(fēng)杯式阻力差風(fēng)力機 |
?Wind Cup Drag Poor Wind Turbine |
兩個半球面的碗狀杯,一個凸面向風(fēng),另一個凹面向風(fēng),顯然在相同風(fēng)力下后者對風(fēng)的阻力比前者大。本小節(jié)介紹利用對風(fēng)的阻力差做功的風(fēng)力機——風(fēng)杯式阻力差風(fēng)力機。
圖1是一個風(fēng)杯式風(fēng)力機風(fēng)輪,兩個半球面杯對稱安裝在轉(zhuǎn)軸兩側(cè),球面方向相反。 |

圖1--兩個半球面風(fēng)杯 |
當(dāng)垂直方向有風(fēng)時,凹面向風(fēng)的球面受到的風(fēng)阻力要比凸面向風(fēng)的球面大,二個半球面風(fēng)杯在正面風(fēng)向時的阻力差一般為3至4倍,兩側(cè)風(fēng)杯的阻力差將使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動,見圖2。 |

圖2--兩個半球面風(fēng)杯因阻力差而旋轉(zhuǎn) |
為提高風(fēng)力機效率,使轉(zhuǎn)動平穩(wěn),風(fēng)力機風(fēng)輪至少有三個風(fēng)杯,圖3是裝有四個風(fēng)杯的風(fēng)輪。 |

圖3--裝有四個風(fēng)杯的風(fēng)輪 |
當(dāng)風(fēng)吹向風(fēng)輪時,裝有四個風(fēng)杯的風(fēng)輪就因阻力差而勻速旋轉(zhuǎn),見圖4。 |

圖4--四個風(fēng)杯的風(fēng)輪在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn) |
下面是四個風(fēng)杯的風(fēng)輪在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)動畫。動畫格式: .mp4,分辨率:800x500。 |
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動畫1--四個風(fēng)杯的風(fēng)輪在風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)動畫 |
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風(fēng)杯式風(fēng)力機風(fēng)輪的軸垂直于地面安裝,是垂直軸風(fēng)力機,任何方向的水平風(fēng)力都可以使它旋轉(zhuǎn),見圖5。 |

圖5--四個風(fēng)杯的風(fēng)力機 |
下面是四個風(fēng)杯的風(fēng)力機在變風(fēng)向風(fēng)力作用下旋轉(zhuǎn)動畫。動畫格式: .mp4,分辨率:856x480。 |
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動畫2--四個風(fēng)杯風(fēng)力機在變風(fēng)向風(fēng)力下旋轉(zhuǎn)動畫 |
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為接收更多的風(fēng)力,風(fēng)杯要大又要簡單結(jié)實,可做成是弧面的風(fēng)杯,如圖6右面的風(fēng)力機,不過阻力差一般為2倍左右。多個半球面組成多層結(jié)構(gòu)也是好辦法,如圖6中左面的風(fēng)力機就由多個錐形風(fēng)杯構(gòu)成。 |

圖6--兩種風(fēng)杯式阻力差風(fēng)力機 |
請觀看這兩種風(fēng)杯式風(fēng)力機的運轉(zhuǎn)3D動畫。動畫格式: .mp4,分辨率:800x500。 |
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動畫3—圓錐形風(fēng)杯與圓弧面風(fēng)杯運轉(zhuǎn)動畫 |
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風(fēng)杯式風(fēng)力機對風(fēng)的利用效率較低,但結(jié)構(gòu)最簡單,無對風(fēng)裝置,適合在小型風(fēng)電應(yīng)用,增速箱與發(fā)電機可安裝在地面,方便安裝維護。 |
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