风力发电机叶片数与其风能利用率

风力发电机的推理系数有什么用~

.风力发电机的能量转换
2.1 风能的计算
空气有一定质量，因此流动时具有一定能量，称为风能。风能的表达式为:
E=1/2pSV3
式中：S—单位时间内气流流过截面积
p—空气密度
V—风速
其中p和V随地理位置、海拔和地形等因素而变。
2.2风力发电机的效率
风力发电机的气动理论是由德国的贝兹(Betz)于1926年第一个建立的。贝兹假设风力发电机的风轮是理想的，即没有轮毂，具有无限多的叶片，气流通过风轮时没有阻力。另外，假定气流经过整个风轮时是均匀的，并且通过风轮前后的速度都是轴向的。在这种理想状态下，风力发电机的理论最大效率Cp=0.593。这说明风力发电机从自然风中所得到的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。因此，风力发电机的实际风能利用系数Cp<0.593 。风力发电机实际得到的有用功率输出为:
Ps=1/2pSV3Cp
2.3 风力发电机的特征参数
2.3.1风能利用系数Cp
风能利用系数Cp的物理意义是：风力发电机的风轮能够从自然风中获得的能量与风轮扫掠面积内的未扰动气流所含风能的百分比。可用下式表示：
Cp=P/(1/2pSV3)
式中： P—风力发电机实际获得的输出功率；
p—空气密度
S—风轮的扫掠面积；
V—风速。
风力发电机的理论最大风能利用系数Cp为0.593 ，对实际使用的风力发电机来说，Cp越大，表示风力发电机的效率越高。Cp不是一个常数，它随风速、风力发电机转速以及风力发电机叶片参数如攻角、桨距角等而变化。
风力发电机的叶片有定桨距的，还有变桨距的。对于定桨距的，除了采用可控制的变速运行外，在额定风速以下的风速范围内，Cp常偏离其最佳值，使输出功率有所降低；超过额定风速后，通过采用偏航控制或失速控制等措施，使输出功率控制在额定值附近。对于变桨距的风力发电机，通过调节桨距可使Cp在额定风速下具有可能较大的值，从而得到较高的输出功率；超过额定风速后，通过改变桨距减少Cp ，使输出功率保持在额定值附近。
2.3.2叶尖速比λ
叶尖速比，也叫周速比，是指风力发电机叶片叶尖速度与风速的比值，通常用λ 表示，可用下式表示：
λ=2πRn/V=ωR/V
式中：n—风轮的速度
ω—风轮角频率
R—风轮半径
V—风速
λ是个无因次系数。
2.3.3转矩系数 Cr和推力系数Cf
转矩系数Cr是表示风力发电机转矩的特征系数，推力系数Cf是表示风力发电机所受阻力的特征系数。为了便于把气流作用下风力发电机所产生的转矩和推力进行比较，常以λ 为变量作为转矩和推力的变化曲线。因此，转矩和推力也要无因次化。Cr 和 Ct可用下式表示：
Cr=2T/(pV2SR)
Cf=2F/(pV2S)
式中： T—转矩
F—推力
风力发电机的输出功率系数大，转矩系数小。

不是。风机叶片每一片都有有效扫风面积。当两个叶片挨得太紧的时候，后面的叶片会受到前一片尾流的影响。而且每个叶片都很长，有一定质量，如果搞若干片，塔筒的受力会增加。你的这种设计是在早期的风机实验有过，后来证明目前的是最有效率的。

风力机叶片数目的概念——风轮实度。风力机叶片（在风向投影）的总面积与风通过风轮的面积（风轮扫掠面积）之比称为实度（或称实度比、容积比），是风力机的一个参考数据。 

是几种水平轴风力机叶轮，绘有单叶片、双叶片、三叶片、多叶片四种风轮的示意图，风轮实度的计算方法如下： S为每个叶片对风向的投影面积， R为风轮半径，B为叶片个数， σ为实度比 。            σ=BS/πR2   。

风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。

我只知道三片的时候是0.29到3.0。
如果从理想化状态最高超不过0.45，这已经是极限数字了，仅供参考，看以找一本风力发电的资料看看。

垂直轴阻力型风机的最大风能利用率是0.16
水平轴升力型风机的最大风能利用率是0.593
具体的推导很多书和论文上都有，可以参考
2叶片和3叶片做出来的风机风能利用率可以是一样的，风轮吸收的功率多少跟实度有关
实度=风轮所有桨叶总的面积/扫掠平面面积
一般叶片越少的话桨叶的旋转速度会偏高，越多的话风轮旋转速度比较低，具体设计的时候要看要求。

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杨浦区15391158167： 风力发电可用风能一般利用率多少? - ？
牟飘贝思： 1、首先,对于风力发电机组,不论多么先进,它的最高利用率为59.3%,就是贝茨极限(根据空气动力学推到出的结论),风能最大利用率是一个固定值. 2、现在不同的风力发电机组的利用率不同,大型水平轴3叶片风力发电机组的利用率根据风力的大小都有所不一.以1.5MW大型风力发电机组为例,额定风速在13~16m/s.风轮直径在60-70M,Cp值也就是风能利用系数在0.45左右.也就是利用率在45%左右具体数据需要根据设计方案. 3、对于垂直轴风力发电机组,Cp值要低,这也就是为什么垂直轴风力发电机组在市场所占份额不大的原因.

杨浦区15391158167： 风车叶片面积的发电量? - ？
牟飘贝思：[答案] 就风力发电机而言,发电量的大小和风轮对风能的吸收、电机的容量由直接的关系.现在市场上翼型叶片风能利用系数最大,等截面叶片风能利用系数最小.简单的说,设计风力发电机型号的时候,首先考虑到要发出多少电,然后选择合适的风轮、电...

杨浦区15391158167： 风力发电机是8个风叶的发电大还是6个的风力大? - ？
牟飘贝思： 8个的

杨浦区15391158167： 风力发电机叶片怎么这么少 - ？
牟飘贝思： 从性价比来考虑的.叶片增多,虽然风能利用率会有所增高,但因为有贝茨极限限制,风能利用率最高59%.增加叶片也很难提升了,目前3叶片的已经可以达到50%作用,没有必要再增加了.而且3叶片比2叶片和单叶片更加平衡.叶片增加也会使材料成本增高,而且加大轮毂设计难度.所以综合考虑性价比,目前主流水平轴风力发电机都是3叶片的.

杨浦区15391158167： 风力发电是3个叶片好还是5个或6个叶片好? - ？
牟飘贝思： 3片的好简单的说,3片叶子的便于平衡,叶片数目太多了平衡起来很困难,而且造价高.在额定风速下,发电功率与风轮扫掠面积成正比,即200个叶片的风轮与1个叶片的风轮都可以产生同样的功率.多叶片的优势在于较大的力矩转化率, 但从能量转化率来讲,4叶和5叶的效率却低于3叶风机.主要原因在于多叶风机由于阻力较大,造成了相当部分干扰叶片旋转的扰流,从而降低了能量的转化率.所以选择3叶比4叶或者5叶好的多.(恩,电风扇也是这个道理);其次,叶片数目太少了又会影响发电效率.

杨浦区15391158167： 为什么风力发电机只有三个叶片? - ？
牟飘贝思： 风力发电的三叶片式可能是因为: 三叶片式之间的夹角是120度.风带动三叶片发电机行走,开始和某一个叶片平行,带动其向前转动,其带动的作用逐渐明显,在与此叶片成60°角后,叶片的运动方向与风运动方向逐步趋于一致,风力作用效...

杨浦区15391158167： 风力发电机 - ？
牟飘贝思： 5台100W风力发电机,正常运转可达500W,全天按10小时工作,发电量为:5000WH,蓄电池可采用24V100AH蓄电池两只,可不用充电器直接充电,但是,5台发电机的输出应采用均流措施,才不会产生回流,烧坏发电机.日供电3.5度(按10小时发电),若要为220V的用电器供电还必须添置一台3000W逆变器.

杨浦区15391158167： 风力发电机多大功率 - ？
牟飘贝思： 风力发电机多大功率1. 什么是风力发电机风力发电机是一种利用风能转换为电能的发电设备.它由轮毂、叶片、转轴、齿轮箱、发电机、塔架和控制系统等组成.在多数情况下,风力发电机的叶片数是3片,但也有2片或4片的情况.风力发电机...

杨浦区15391158167： 风力发电机叶片长度和有效迎风面积的关系 - ？
牟飘贝思： 是啊,面积就是风轮的扫风面积. 你的意思是其实风轮没有同时占据整个圆的面积?其实这没关系,转换效率里包含了这个影响. 风力机功率的计算公式为: P=cp*(0.5*rho*(v**3)*pi*r*r) cp就是转换效率0.2 计算可得r也就是你说的叶片的长度l为9.9348m

杨浦区15391158167： 怎样计算风力发电的发电利用率? - ？
牟飘贝思： 这个跟流体力学有点关系 怎么计算 我想不起来了 当上风向 到下风向风速的2倍时 风能的利用率最高,即50% .