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為什么風力發電機的風葉很小？

為什么風力發電機的風葉很小？不是風葉的面積也大，接受的風力就越大嗎？: 問提問者：網友 | 2017-07-07

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需要綜合考慮，親風機葉片的外形是經過細致的設計以便實現付出最小的成本獲得最大的輸出效率。設計方案主要由氣動需求決定，但經濟決定需要設計建造成本合理的葉片外形。而且，葉片的厚度從葉尖向根部逐漸增大，因為根部要承擔最大的載荷。主要結構考量因素有：1 長度葉片的長度影響了掃風面積，也就決定了捕風能力。根據 Betz 法則實際上最多只能有一半的風能被風機捕獲。2 氣動部分在葉片的橫截面上可以清楚地看到葉片的氣動外形，正是這種獨特的設計產生了推力促使風機轉動。3 俯視圖翼形葉片的形狀從葉根到葉尖逐漸變窄，以保證整個掃風區域保持恒定的減速率。確保氣流不會過慢通過葉片而產生擾流，同時通過速度也不會過快而造成能量浪費。4 剖面厚度從尖部到根部葉片厚度逐漸增大以承擔更大的載荷和彎矩。如果載荷不是很重要的話，一般情況下厚度和弦長的比值在 10-15%。靠近葉片根部的平坦部分有助于提高捕風效率。5 葉片扭轉設計因為葉片的轉速隨著長度的增加而增大，迎風角度是隨著葉片延展連續變化的。因此為了保持葉片迎風區域具有最佳的攻角，葉片需要被設計成扭轉形式。6 葉片數量和轉速通常情況下風機葉片的轉速大約是風速的 7 到 10 倍，目前的設計葉片最多為 3 個。轉速越高，葉片數量越多也就意味著葉片尺寸要做的更窄，更薄，從而很難保證葉片具有足夠的強度。而在轉速過快的時候葉片的捕風效率也有所降低，噪音增大，更易受到環境侵蝕和飛鳥撞擊的傷害。: 回答者：網友

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