风力发电机为什么都选三叶片?其实,科学家的脑洞超乎你的想象!( 二 )


或者可以将叶速提高22.5% , 由于减少了阻力 , 两个叶片转起来就快多了 , 旋转速度的加快会伴随着噪音和震颤出现 , 这样就会对涡轮机造成损坏 , 更是得不偿失 。 况且 , 随着叶片旋转速度的加快 , 它们的表面质量会增加 , 中心轴和叶片需要更高的强度抵抗额外的压力 , 这又增加了成本 , 强风下双叶片也不稳定容易被摧毁 。

简单总结一下:与双叶片相比 , 三叶片可以在较低的转速下产生更多的动力 , 三叶片对强风的抵抗性能更好 , 安全性也就更高;三叶片稳定性、分散性比较强 , 叶片增多不仅这种平衡会被打破 , 成本也会增加 , 因此三叶片也比四叶片更具经济效益 , 因此在二和四之间 , 折中选择三更好 。

风力发电机 , 还能“无叶片”?现在为止咱们对三叶风机了解已经差不多了 , 效率高、成本还算低 , 相比二叶和四叶的已经很不错了 , 但它本身也存在不少的缺点 , 比如视觉污染、野生鸟类受到威胁、产生噪音污染容易使癫痫病人发作、还容易使周围居民失眠甚至产生心理疾病、维修也困难…

有句话说得好 , “困难其实也可以变成一种机遇” , 我们一般人永远也想不到 , 科学家竟然能想出“垂直轴风机” , 垂直风机就不用处于太高的位置 , 专家建议这种风机就可以直接建在大城市的楼顶 , 既不占用土地资源 , 也没有刚刚提到的那些问题 。

广州能源研究所设计出了一台巨大的垂直轴风力发电机 , 这台发电机采用磁悬浮技术以减小摩擦 , 风速低至每秒1.5米都可以工作 , 全世界的同行都对此称赞不已 。
不止我们国家在风力发电上努力 , 外国也一直在研究 , 澳大利亚的垂直轴风力发电机都已经走向屋顶了 , 在风速达到平均每小时30公里的情况下 , 大楼的风力发电机总功率将达到48千瓦 , 能满足该大楼所需能量的14% , 要是大部分大楼都能安装上这种发电机 , 澳大利亚的用电就不用愁了 。

科学家脑洞可不止于此 , 他们还发明有一种可以说造福全人类的风机——微风风力发电机 , 这种风力发电机要求更低 , 每秒1米的风速就能工作 , 就不要担心有没有风了 , 而且这种微风发电机体积非常小 , 科学家直言“非常方便、轻巧 , 广大农村可以用起来” , 是一种适用于家用的发电机 , 可供给家庭用电的50% , 这个贡献已经不小了 。

有专门适用于微风的发电机 , 也有专门为大风设计的发电机 , 来自冰岛的一款风力涡轮发电机 , 在冰岛不仅温度极低 , 还伴随着持续而来的大风 , 这样极好的天然条件当然得利用起来 , 因为风大 , 所以产生的风能也是非常强大的 , 相比普通发电机 , 这款发电机能适应冰岛地区恶劣的天气 , 质量得到充足保证 , 并且在安装完后几乎不需要人员维护 , 其体积较小可以安装在屋顶上 。

还有很多设计其实都来源于大自然的启迪 , 牛顿坐在树下都能发现万有引力 , 我们看见秋天落下的枫叶就只是感叹悲秋 , 在科学家眼中 , 枫叶可不止是枫叶 , 旋转落地枫叶种子让英国科学家眼前一亮 , 掉下来会打转 , 科学家就运用这个原理设计了一台“枫叶发电机” , 这个设计不仅很有创意 , 还很实用呢!

生活中处处是科学 , 只要我们善于观察、发现 , 就能把普通的规律总结出来 , 第一个说出真理的人总是最厉害的 , 但其他人往往会说 , 这个我也知道 , 只是太正常不过了 , 大家都知道就没必要说 , 那我们都知道风力发电机都是三叶片的 , 一看就知道 , 可问为什么 , 有几个人回答得出来?不知道也没关系 , 不知道就多问 , 多问就多知 , 多知才敢多想 , 多想脑洞才能变大 , 才能为科学技术出一份力 。
【风力发电机为什么都选三叶片?其实,科学家的脑洞超乎你的想象!】

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