風(fēng)力發(fā)電技術(shù)-風(fēng)力發(fā)電機工作原理(新能源發(fā)電技術(shù)課件)

風(fēng)力發(fā)電機工作原理2.2.1風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)知識風(fēng)能是清潔的能源，我國風(fēng)力資源非常豐富，風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能的主要利用形式，上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了風(fēng)的形成與風(fēng)資源的相關(guān)知識。那么：風(fēng)力發(fā)電機是如何利用風(fēng)能的？風(fēng)力機的葉片為什么要做成飛機機翼的形狀？葉片在哪個位置時受力最大？風(fēng)就是流動的空氣，一塊薄平板放在流動的空氣中會受到氣流對它的作用力，我們把這個力分解為阻力與升力。飛機、風(fēng)箏能夠升到空中就是依靠升力，升力型風(fēng)力機就是靠葉片受到的升力工作的。2.2.1風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)知識翼型本是來自航空動力學(xué)的名詞，是機翼剖面的形狀，翼型均為流線型，風(fēng)力機的葉片都是采用機翼或類似機翼的翼型，如圖是翼型的幾何參數(shù)圖。2.2.1風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)知識民航飛機機翼的截面是常用的翼型，能產(chǎn)生較大的升力，且對氣流的阻力很小，常用的飛機翼型上表面彎曲，下表面平直，是有彎度翼型（不對稱翼型），即使葉片弦線與氣流方向平行也會有升力產(chǎn)生。2.2.1風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)知識如果將翼片迎角變大，當(dāng)超過某個臨界角度時，翼片上表面氣流會發(fā)生分離，不再附著翼型表面流過，翼型上方會產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致阻力急劇上升而升力下降，這種情況稱為失速。2.2.1風(fēng)力發(fā)電機基礎(chǔ)知識風(fēng)力發(fā)電機工作原理2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成“大風(fēng)車呀直溜溜的轉(zhuǎn)，這里的風(fēng)景呀真好看…”一首耳熟能詳?shù)摹洞箫L(fēng)車》勾起了我們童年最美好的回憶.那么：大風(fēng)車為什么遇到風(fēng)就會轉(zhuǎn)起來呢？風(fēng)力機和大風(fēng)車轉(zhuǎn)動的原理是否相同呢？風(fēng)力機由哪些部分組成？水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸是水平方向的，和地面與風(fēng)向基本平行。如圖是一個玩具風(fēng)車，在風(fēng)車桿上固定有軸座，軸座前方有輪轂，兩者通過風(fēng)車軸相連，輪轂可繞風(fēng)車軸自由旋轉(zhuǎn)。2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成1.水平軸風(fēng)力機的工作原理左圖是風(fēng)車還未轉(zhuǎn)動時的氣流狀態(tài)，中圖是風(fēng)車以中等速度轉(zhuǎn)動時的氣流狀態(tài)，右圖是風(fēng)車高速度轉(zhuǎn)動時的氣流狀態(tài)。2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成1.水平軸風(fēng)力機的工作原理現(xiàn)代的風(fēng)力機大多數(shù)是水平軸風(fēng)力機，水平軸風(fēng)力機主要由葉片與輪轂、機艙與塔架構(gòu)成。常見的風(fēng)力機有三個葉片，除了三葉片的還有雙葉片的，甚至單葉片的。2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成2.水平軸風(fēng)力機的組成與形式機機艙是風(fēng)力發(fā)電機核心所在，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)機械能在這里轉(zhuǎn)換成電能。齒輪箱。由于發(fā)電機轉(zhuǎn)速高，而風(fēng)力機風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低，小型風(fēng)力機轉(zhuǎn)速每分鐘最多幾百轉(zhuǎn)，大中型風(fēng)力機轉(zhuǎn)速約每分鐘幾十轉(zhuǎn)甚至十幾轉(zhuǎn)。2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成2.水平軸風(fēng)力機的組成與形成風(fēng)力機主軸前端有輪轂聯(lián)接法蘭，尾端聯(lián)接齒輪箱。輪轂是固定葉片的基座，葉片安裝在輪轂上組成風(fēng)輪，葉片通過輪轂與主軸固定，葉片的變槳機構(gòu)安裝在輪轂上。2.2.2風(fēng)力發(fā)電機的原理與組成2.水平軸風(fēng)力機的組成與形成風(fēng)力機主軸通過主軸軸承安裝在機艙的機架上，主軸軸承在機架前端，主軸軸承要承受