主動槳與被動槳作用及其在風車風槳中的合理應用

2021-08-26 06:32:33 字數 1138 閱讀 7371

風槳時設定在空氣中與空氣相互作用的動力轉換裝置,由槳葉主動對空氣產生作用的是主動槳,由空氣主動對槳葉產生作用的是被動槳。

飛機的槳葉是飛機自身裝置的動力傳遞給槳葉軸,再由槳葉軸帶動槳葉運動時對空氣氣流產生作用的,這一過程中槳葉和空氣間槳葉是主動的,同時,空氣又給風槳了公升力。

風電機風車風槳槳葉的作用是以接收流動空氣流動時蘊藏的能量,並將其所接收的能量傳遞給風車軸的,這一作用過程是氣流首先主動對風車槳葉產生作用的,因此,風車槳葉應是被動槳。

風槳在實際執行時卻又因風槳及槳葉的幾何結構特性的因素,槳葉的葉背面和尖段部分對氣流相應發揮著主動作用。

這一主動作用的產生首先是由槳葉被動吸收的風能,再由槳葉的運動轉換產生的,也就是槳葉的正面吸收風力使槳葉運動,運動中的槳葉背面對相鄰的空氣實施了佔位推進,隨即產生槳葉促使葉背相鄰的空氣的運動作用,及空氣在槳葉葉背給槳葉運動產生著阻力的相互作用,相互作用中只要槳葉正面吸收的風力大於葉背所受的阻力,風槳也就有了繼續運動的能力。因此,風電機風車風槳的執行是槳葉被動作用和主動作用共同效應結果。這一現象依照我中華民族認識自然事物規律的陰陽太極辯證法則講,也就是陽中有陰陰中有陽,陰陽互換。

風車風槳被動接受風力作用和將被動轉換為主動對空氣產生作用,尤其是對空氣產生作用是在風槳運動中形成的,因此,槳葉的執行方式和執行速度又將是對風車風槳接受氣流作用力、槳葉對氣流的反作用力及作用力和反作用力間的相互轉換產生影響的重要因素,也是風車風槳設計是否合理的乙個關鍵問題。

風車的風槳是一由輪轂將槳葉連線在風車軸上形成的輻狀葉輪,執行時槳葉橫向朝著不利於槳葉吸收風力的葉背方向做圓弧運動的,這樣槳葉的執行速度就存在距風車軸心不同距離處的槳葉的執行速度的不同,也就是每遠離風車軸心乙個長度單位處的槳葉,其執行速度就增加6.28個長度單位。這種本身不利於槳葉吸收風力的運動方式,其在執行時速度越大,也就越不利於槳葉吸收風力,相應也就在風槳上形成了風槳中心部位槳葉執行速度低,風槳中心部位槳葉對風能的吸收能力大,風槳的外圈部位的槳葉的執行速度高,風槳的外圈部位的槳葉對風能的吸收能力低的問題,這也是現有風車風槳上存在的影響風車效能的重要問題,且風槳直徑越大影響也就越大。

根據上述論證分析;風車槳葉影響風車風槳效能的主要問題是,槳葉的長條結構使槳葉的葉面分布距離太長不集中,各部位吸收風力的能力差距太大。因此,今後的槳葉設計應做好槳葉葉面的縱向和橫向的合理布局,使風車風槳槳葉上被動吸收風能的能力始終保持在大於槳葉執行時主動吸收阻力的狀態。

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