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bdlhz618的博客

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个人简历 具有深厚的专业理论知识和丰富的实践经验,勤于思考,富于创新,在长期的工作实践中,始终注重研究和探索,通过多年的艰辛努力和实验,在技术革新与发明创造方面有所突破,研制成功《风力飞行器》(201110319692.2)。《调桨长的万向风车》(201210393482.2)。

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调桨长的万向风车在不同风速区的应用  

2012-11-10 12:11:47|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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调桨长万向风车在不同风速区的应用

我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。东南沿海一带,风能资源也相当丰富,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,特别是海上可利用的风能是陆地上的3倍。所以,在我国发展风电有着得天独厚的优势!

但是,也应该看到,风力资源的分布是极不均匀的,有的地方风多,一年一场风,由春刮到冬;而有的地方却基本无风,有风也很小。并且,风能资源丰富的地区,大部都是边远山地沙漠地区,那里人迹罕至,厂矿稀少,用电也不是很多;而人口密集,厂矿林立,大量需要电力的地区,风能资源却并不丰富,平均风速大约在3~5米/秒或更低,最大风速也不会超过8米/秒。这就把一个很大的问题摆在了我们的面前,那就是怎样开发低风速区的风能资源,把风电真正送到边远地区农牧民的家门口,减少电力长途运输中的不便和浪费。

调桨长万向风车基本上解决了这一问题。

调桨长万向风车通过调桨长的办法,改变了风车的扫风面积,这样,就可以在低风速区增加桨长,增大扫风面积,收集更多的风能;而在风力变大时,减少桨长,减小扫风面积,保证风车运行安全!

我们知道,V形两叶桨万向风车的扫风面积是以桨长(设为R)为边长的等腰三角形面积,如果叶桨倾斜度为45度,那么三角形面积有最大值为R2  ,所以桨长的平方与输出功率成正比,改变桨长就改变了扫风面积和输出功率,从而,大大增加了风能利用范围,增大了风力发电机满负荷工作的时间,不光能开发风力资源丰富地区的风能,也能开发风力资源相对贫乏地区的风能,给发展风电开辟了更加广阔的前景。

现在举一个例子,假设要设计一台工作在低风速区的1kw的调桨长万向风车的风力发电机,额定风速设为5米/秒,叶桨倾斜度为45度,那么根据

p=0.6R2V3 则   R=3.6米  这就是说,风车桨长可设计为两节像拉杆天线一样嵌套在一起,并在3.6米~7.2米之间可调;

那么,如果风车给定输出功率为837瓦(此时风速为3米/秒),则风速在1米时,输出为31瓦(此时桨长为7.2米);风速为2米时(此时桨长为7.2米),输出为248瓦;风速为3米时,输出为837瓦(此时桨长为7.2米);风速为4米时(此时桨长缩为4.6米)风速为5米时,此时桨长缩短,自动调为3.6米,输出为1000瓦。风速大于5米时,可加电磁刹车(或调桨距),保持恒功率输出。

调桨长万向风车将开创风能利用新时代!


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