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fxleos

金虫 (小有名气)

[求助] 为什么垂直轴风机发展落后于水平轴

在下小本一枚。最近在学风能的课程,大作业想做垂直轴风机。然后发现文献上都说垂直轴风机各种好,比起水平轴优势明显。那么为什么垂直轴风机之前没有能够得到很好的发展呢?Darrieus和H-rotor的垂直轴风机结构也在1920s就发明了的。
由于临近期末还要忙于其他课程,就想着偷个懒来听听大家的分析希望各路大神不利赐教。(探讨一下也行,不一定要有权威的说法)
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xiaolaiji

铁虫 (初入文坛)

功率比较低

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
路,脚
3楼2013-06-23 23:51:40
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tongguobin

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
fxleos: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢指点。想再请教下您说的那些应用实例,风电场和风机产品这些信息哪里可以查到? 2013-06-22 17:12:50
垂直轴相比水平轴确实有很多诱人的优势,造成垂直轴风力机技术落后于水平轴风力机,个人觉得有以下几个原因:
1)垂直轴风力机叶片在旋转过程中,攻角变化范围非常大,所以叶片在旋转一周受力非常复杂,由此造成的结构受力很恶劣,机械振动也非常厉害,大型的Darrieus风力机的振动问题就非常突出,即使加了拉索问题依然存在,所以美国加州的那个大型的垂直轴风电场的机子最后都退役了;
2)垂直轴风力机的控制和刹车问题也很突出,对于H-rotor的风机尤甚,经常出现飞车,国内出现过很多起这样的例子,如三峡办研制的1.5MW机型,香港合和研制的288kW机型都是因为飞车出现风机结果破坏;
3)垂直轴风力机的风能利用系数比水平轴风力机低很多,虽然很多人说垂直轴风力机不需要对风,但是为了加强结构强度,叶片与轮毂(主轴)连接的杆件或支架很多,由此造成的阻力也非常大;
4)虽然国内现在有一些厂家宣称可以做兆瓦级的垂直轴风力机,但是风机自身的结构强度始终是难以迈过去的一道坎,对比一下水平轴风力机和垂直轴风力机的风能利用系数就知道,两款机型要达到同样的额定功率,垂直轴的扫略面积比水平轴的要大一些(风能利用系数低),而H-rotor结构的风力机,叶片大多采用悬臂的结构,支架受力非常差。
2楼2013-06-22 16:49:54
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