垂直轴风力发电原理介绍VIP专享VIP免费

1主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理1§7.1垂直轴风力机的类型§7.2垂直轴升力型风轮的输出功率计算§7.3垂直轴风力机的关键参数§7.4垂直轴风力机风轮翼型§7.5垂直轴风力机势力§7.6与水平轴比较§7.7垂直轴风力机存在的问题第七章垂直轴风力发电机组2主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理2§7.1§7.1垂直轴风力机的类型1、阻力型垂直轴风力机阻力型风力机是由于风力机的叶片在迎风方向形状不对称，引起空气阻力不同，从而产生一个绕中心轴的力矩，使风轮转动。杯式风速计是最简单的阻力型垂直轴风力机。第七章垂直轴风力发电机组一、分类按照空气动力学工作原理分为阻力型升力型3主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理3第七章垂直轴风力发电机组§7.1§7.1垂直轴风力机的类型1.1阻力差型垂直轴风力机定义：利用叶片在顺风和逆风时受风面形状不同而产生不同的阻力系数，来驱动风轮旋转的风力机。设叶片叶尖的线速度为V，风速为V1，叶片表面积为A，则风作用于叶片凹形面的阻力为：2111)(21vvACTT逆风阻力：2122)(21vvACTT式中：CT1、CT2为凹面和凸面的阻力系数4主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理4第七章垂直轴风力发电机组§7.1§7.1垂直轴风力机的类型vvvCvvCAPTT])()([21212211假定CT1、CT2为常数时，则可得到风杯式风轮的功率输出：则风能利用系数为：AvvvvCTvvCTAPPCP3102]2)1(22)1(1[25主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理5第七章垂直轴风力发电机组§7.1§7.1垂直轴风力机的类型与平板式垂直轴风力机类似，当时，CP取最大值。通过计算求得，当0)1/(vvddCP)(3)(3)(4)(2212121211TTTTTTTTCCCCCCCCvv可取得最大风能利用系数。6主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理6第七章垂直轴风力发电机组§7.1§7.1垂直轴风力机的类型阻力差型风力机也属于阻力型风力机，其叶片在空气阻力的推动下旋转，且最佳叶尖速比位于0~1范围内。通过功率计算式可以发现，为了使阻力差型风力机获得最大的功率，可以利用增大叶片的顺风阻力系数或者减少逆风阻力系数。通常有以下典型结构：半球形叶片，CT1达1.33，CT2仅为0.34；半圆柱形叶片的CT1达2.3，而CT2仅为1.2。7主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理71.2S型的Savonius风力机S型风力机是阻力型风力机中的经典型式，当风吹向叶轮时，由于叶片迎风面形状不同，有F1>F2，产生力矩M，驱动风轮做逆时针方向旋转(俯视情况下)。S型风力机外形第七章垂直轴风力发电机组§7.1§7.1垂直轴风力机的类型8主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理风力发电原理风力发电原理主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原理风力发电原理8置于速度为v的风中的风力机，在风速v作用下，凹叶片以速度u被推向后方运动，那么叶片处的相对风速可表示为v-u，而凸叶片的相对风速为v+u，叶片所受阻力F1、F2如下：阻力型风力机受力模型2112dFvuAC2212dFvuAC风力机的功率P等于阻力F与风力机叶片受推力产生的速度u之积：22121122ddPFFuACvuuACvuu由于Cd>>Cd’，v>>u，省去式中的后一项：212dPACvuu第七章垂直轴风力发电机组9主编及制作：刘赟主编及制作：刘赟风力发电原...