风轮叶片系统

一个风力发电机的风轮应该有多少个叶片?每个系统都有自己的特点。

两叶片和三叶片风轮

直径相似的两叶片和三叶片风轮通过不同的表面积来获得三维紊流风场。两叶片风轮利用其较高的叶尖速比来弥补它较小的叶片面积,同时使用更少的材料来达到相似的功率系数。高叶尖速比需要更高的运行速度来产生与较低叶尖速比相同的机械动力。高运行速度不利于动态疲劳载荷和噪音的排放。

两叶片风轮需要较小的装配面积,在拆卸和维修方面也有优势。此外,加上其较低的成本,使得两叶片风轮在一些多兆瓦范围内的海上风机的应用中成为很有吸引力的解决方案。大多数两叶片风力发电机组都具有下风向风轮。

 

 

摆式轮毂的工作原理

两叶片风轮对于风轮顶部和底部之间的风切变很敏感。由于塔坝效应和塔后紊流的共同作用,两叶片风轮会因底部叶片的低风压而承受较大的不对称载荷。风轮每转一圈,这种不对称载荷会发生两次,使得风轮叶片、轮毂、传动链和塔筒都会承受动态负载。

ESM用星状结构的橡胶金属件创造出一种“摆式轮毂”。由于其灵活性,吸收了顶部和底部风轮叶片之间的不平衡的动态载荷。与刚性的金属对金属的固定装置相比,弹性橡胶元件的低刚度可将作用在相邻支撑结构上的受力降到较低的残余力。

类似的去耦解决方案也可以用在三叶片风轮和轮毂之间。

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