風輪總體參數(shù)設(shè)計

1、 風輪總體參數(shù)設(shè)計1、 風輪葉片數(shù)B一般風輪葉片數(shù)取決于風輪的尖速比0，根據(jù)風輪葉片數(shù)和尖速比的關(guān)系表確定風輪葉片數(shù)量尖速比葉片數(shù)目風機類型1620低速2412338中速4355824高速81512目前用于風力發(fā)電的風力機一般屬于高速風力機，一般取葉片數(shù)23，用于風力提水的風力機一般屬于低速風力機，葉片數(shù)較多。葉片數(shù)多的風力機在低尖速比運行時有較高的風能利用系數(shù)，即有較大的轉(zhuǎn)矩，而且起動風速亦低，因此適用于提水，而葉片數(shù)少的風力機在高尖速比運行時有較高的風能利用系數(shù)，且起動風速較高，因此適用于發(fā)電。由于三葉片的風力發(fā)電機的運行和輸出功率較平穩(wěn)，目前小型風力發(fā)電機采用三葉片的較多，對大于中型風力

2、發(fā)電機由于考慮成本因素，有人用二葉片，但仍以三葉片為主。2、 風輪直徑D風輪直徑可用下列公式進行估算式中：P風力機輸出功率(W); 空氣密度，一般取1.25kg/m² V1 設(shè)計風速(風輪中心高度)m/s; D風輪直徑（m）;1發(fā)電機效率；2傳動效率； 風能利用系數(shù)。高速風力機一般取0.4以上，低速風力機一般取0.3左右。3、 設(shè)計風速V1風輪設(shè)計風速(又稱額定風速)是一個非常重要的參數(shù),直接影響到風力機的尺寸和成本。設(shè)計風速取決于使用風力機地區(qū)的風能資源分布。風能資源既要考慮到平均風速的大小，又要考慮風速的頻度。知道了平均風速和風速的頻度，就可以按一定的原則來確定風速V1的大小，如

3、可以按全年獲得最大能量為原則來確定設(shè)計風速。4、 尖速比風輪的尖速比是風輪的葉尖速度和設(shè)計風速之比，尖速比是風力機的一個重要設(shè)計參數(shù)，通常在風力機總體設(shè)計時提出。首先，尖速比與風輪效率是密切相關(guān)的，只要機器沒有過速，那么運轉(zhuǎn)于較高尖速比狀態(tài)下的機器，就具有較高的風輪效率。對于特定的風輪，其尖速比不是隨意而定的，它是根據(jù)風力機的類型、葉片的尺寸和電機傳動系統(tǒng)的參數(shù)來確定的。不同的葉尖速比意味著所選用或設(shè)計的風輪實度具有不同的數(shù)值。所要求設(shè)計的尖速比，是指在此尖速比上，所有的空氣動力學(xué)參數(shù)接近于它們的最佳值，以及風輪效率達到最大值。尖速比和風能利用系數(shù)關(guān)系 （c）高速風力機對風車來說，尖速比在23

4、范圍內(nèi)有較高的風能利用系數(shù)，對低速風力機來說，尖速比在1附近有較高的風能利用系數(shù)，對高速風力機來說，尖速比在68范圍內(nèi)有較高的風能利用系數(shù)，有的高速風力機的尖速比可以到10以上。5、風輪的實度風輪的實度是指，風輪的葉片面積之和與風輪的掃掠面積之比，實度是和尖速比密切相關(guān)的一個重要設(shè)計參數(shù)。下圖是風力機實度與尖速比的關(guān)系圖，由圖可知：對風力提水機，因為需要轉(zhuǎn)矩大，因此風輪實度取得大，對風力發(fā)電機，因為要求轉(zhuǎn)速高，因此風輪實度取得小。自起動風力機的實度是由預(yù)定的起動風速來決定的，起動風速小，要求實度大。通常風力機實度大致在520這一范圍內(nèi)。 葉片實度的變化對風輪功率系數(shù)的影響從圖中可以看出：（1）

5、低的實度得到一條寬而平直的曲線，這意味著葉尖速比在一個寬的范圍內(nèi)變動時，風輪的功率系數(shù)變化小。（2）.高的實度得到了一條有尖銳頂點的窄的曲線，風輪對葉尖速比變化非常敏感。而且，如果實度過大，有一個相對較小的最大值，的減少是由失速引起的。（3）.三葉片時可以得到最佳的實度，不過兩葉片也是一種不錯的選擇。兩葉片的最大功率系數(shù)雖然比三葉片的最大功率系數(shù)小一些，但是峰值的展開范圍要寬，因而可以捕獲到更大的能量輸出。6、翼型及其升阻比翼型的選取對風力機的效率十分重要，翼型決定了升阻比，影響著風力機的效率。如下圖: 翼型的升力/阻力=L/D值愈高,則風力機的效率愈高,而且性能曲線與葉片數(shù)目或尖速比的關(guān)系也愈小，同樣升阻比條件下，三葉片的風力機的效率更高。7、其他(1)風輪中心離地高度,是指風輪中心離安裝處地面高度。（2）風輪