五千年(敝帚自珍)

主题:讨论:风力发电的疑问 -- 罗博

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    • 家园 细长的风车叶片“升阻比”高

      在低速气流的作用下,细长叶片的“升阻比”高,阻力也高,因为速度低,所以阻力不是问题。滑翔机的机翼就是细长的。在高速气流作用下,阻力上升为主要矛盾,就要用短宽的机翼了。所以压缩机、风扇的叶片比较短、宽。

      谐波可以通过交流整直流再逆变回交流来保证,但这样的损耗较大;或者用直流发电机逆变回交流,这样电机比较复杂;或者用先进控制系统,在风力不足的时候自动脱网;风力过大的时候自动卸载。

      没有做过风电的控制系统,想像起来,也就是一个经验和投资的问题,没有做不了的。

      • 家园 还是没有明白“升阻比”和风力发电的关系
        • 家园 在较高的升阻比下

          速度和升力之间的转换效率较高,对滑翔机来说,可以用同样的速度产生更大的升力;对风车来说,可以用同样的风力(“升力”)产生较大的转速。

          • 家园 明白,

            可是一般来说风向和叶片是什么关系?平行还是垂直的?

            按照您的说法,应该是垂直方向比较好,对不对?

            • 家园 风向和叶片盘应该是垂直的

              如果是平行的话,那就是水车了,由于下行的叶片和风向(水流方向)反向,效率不如垂直的。事实上,风车整个浸润在气流中,也不能做成水车的样子,否则需要用建筑八风车的大半档起来,不然上下叶片受力平衡,根本不转。

              • 家园 可是风向会变化耶!

                只有那种常年风向恒定的地区才好安置风力发电吧。

                我想这也限制了风力发电的前景,您看呢?

                • 家园 风车头是可以转向的

                  这也是风电控制系统的一部分功能,自动寻找风力最大的方向。这不难的,在自控上,可以用“瞎子登山法”独立地盲目搜索,或者在风电场单独设立一个风向传感器,信号传到所有风车,同步转向。

                  • 家园 是不是叶片越长,受力越大呢?

                    我们发电要的是角速度,如果叶片变长,角速度会变化么?

                    我知道太长的话对于制造工艺有要求,叶片容易折断,如朵叶片变短又如何?

                    • 家园 如果叶片运动方向象水车一样与风向一致。

                        那么叶片最大线速度不可能大于风速,只有侧风时叶片线速度可以大于风速。船帆也是这样,亩速运行的帆船都是侧风。

                        小型的风车头加个象飞机尾巴那样的尾翼就行了,风力自然会将风车对着风向。

                    • 家园 更大的长细比可以得到更高的升阻比

                      同样的长细比条件下,更长的叶片具有更大的面积,可以更好地捕捉风力。角速度不是越大越好,而是把风力转换成扭力的效率越高越好。叶尖速度不能太高,这不光是结构强度的问题,叶尖速度接近音速时,阻力急剧增加,转换效率急剧下降。

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