第一节 水平轴风力机的结构 一、风轮叶片 叶片具有空气动力形状，是接受风能使风轮转动的主要构件。风轮叶片的结构主要有梁、壳，具体形状（翼型）很多。制造叶片的材料有玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、木材、钢、铝等。 目前，水平轴风力发电机的风轮叶片一般为 2 片或 3 片，3 片占多数。 当风轮叶片几何外形相同时，两叶片风轮与三叶片风轮的最大风能利用系数基本相同，但两叶片叶片风轮对应最大风能利用系数的转速较高。 当风轮直径和风轮转速相同时，作用在两叶片风轮的脉动载荷大于三叶片风轮。实际上，两叶片风轮要比三叶片风轮转速高，因此，在相同风轮直径时，由脉动载荷引起的轴向力变化要大一些。 两叶片风轮转速高，空气动力噪声大。 从景观上考虑，三叶片风轮更容易为大众所接受。 二、轮毂 轮毂是将叶片固定在转轴上的装置，它将风轮的力和力矩传递到主传动机构中去。 轮毂有固定式和铰链式两种。 1 、固定式轮毂 三叶风机大多采用固定式轮毂。 2 、铰链式轮毂 铰链式轮毂常用于单叶片和二叶片风力机。 挥舞铰链轮毂：两叶片固定连接，相对位置不变，但可绕铰链轴沿风轮俯仰方向相对中间位置作±（5 -1 0 °）的摆动（挥舞，类似跷跷板）。 挥舞、摆振铰链轮毂：每个叶片互不依赖，不仅可单独作俯仰方向的摆动，也可单独作旋转方向的摆振。 第二节 叶片的空气动力特性 1 、叶片的基本几何定义 （1 ）、叶尖 叶片距离风轮回转轴线的最远点称为叶尖。 （2 ）叶片投影面积 叶片在风轮扫掠面上的投影面积称为叶片投影面积。 （3）叶片翼型 翼型也叫叶片剖面，是指用垂直于叶片长度方向的平面去截叶片而得到的截面形状。叶片的几何特征见下图。 1）中弧线：翼型表面内切圆圆心连接起来的光滑曲线（图中虚线）。 2）前缘：翼型中弧线的最前点（A 点）。 3）后缘：翼型中弧线的最后点（B 点）。 4）几何弦：连接前缘与后缘的直线（AB 线段）。用c表示。 5）平均几何弦：叶片投影面积与叶片长度的比值。 6）气动弦线：通过后缘使翼型升力为零的直线。气流与气动弦线平行时，翼型获得的升力为零。 7）厚度：垂直与几何弦的直线被翼型周线所截取的长度。其最大值为max，通常用来表示翼型的厚度。最大厚度点到前缘的距离用x 表示，其相对值为cxx/ 。 8）相对厚度：厚度的最大值与几何弦长的比值，c/max 。取值范围为3%~20%，常用的为10%~15%。 9）弯度：中弧线与几...
