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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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调桨长远远优于调桨距  

2012-08-15 21:44:43|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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调桨长远远优于调桨距

在《调节桨距不如调节桨长》文章中,本人介绍了当前风力发电机在提高输出功率方面的现状;介绍了大、中型风力机采用变浆距调节技术,来获得最大功率输出(或调速)的有限性,最后的结论是这种控制是很不理想的,——调节桨距不如调节桨长!

实际上,调节桨距不如调节桨长的说法还是比较温柔或者委婉的,与实际情况会有不小的差距。如果要实事求是地讲,我的看法是——调桨长远远优于调桨距!

那么,现在先来看看,调桨距有那些短板。

浆距调节技术其基本原理就是调节翼型的浆距角β(增加或减少Δβ),从而改变桨叶翼型的攻角(α)。

我们知道,桨叶翼型的攻角是指翼型弦线与气流方向的夹角(α),它与飞机机翼的迎角相当。请注意,这里的气流方向是指叶片圆周运动的线速度与风速矢量合成的气流速度(即相对风速)的方向,显然,这个方向是随风速的变化而不断变化的,那么,用桨距角来控制这个不断变化的夹角,岂不十分的力不从心吗?更糟糕的是,垂直轴升力型风车的相对风速的方向,还与桨叶所处的位置(1象限、2象限、3象限、4象限)的变化而变化,用桨距角来控制这个相对风速方向与翼型弦线的夹角(即攻角),不就更是难上加难了吗?所以我曾对有人所说的:“第一象限、第二象限、第三象限……,都能控制……。”曾评论说,除了忽悠,就是胡扯!当然,要想控制也可以,用巨型计算机,加上火箭飞船的技术,没有控制不了的,可你们家会选择用大炮打蚊子吗?

上面所说的只是用桨距控制攻角,就已经这样困难了,后面的攻角控制升力到改变功率系数,再到改变输出功率的大小,就更困难了。这里不再赘述。

如果将调节桨距改为调节桨长,情况会怎样呢?

桨长的平方与输出功率成正比,也就是说,桨长增加一倍,输出功率就增加到四倍;如果让输出功率固定(例如,定为额定输出功率),那么,桨长增加一倍,输入的风速就可以降低1.6倍。这就是说,如果额定功率是1K瓦的风力发电机(只有在10米/秒的风速下,才能达到一千瓦),现在只要6米/秒,就能达到一千瓦。而风速高于6米/秒时,叶片就缩短,从而保证恒功率输出。

保证恒功率输出的意义是重大的,不亚于风力发电本身。因为,风电消纳难、弃风问题严重、风能利用率低等现象是我国风电发展过程中存在的重点问题,目前还未得到有效解决。弃风已经成为制约我国风电发展的一个主要瓶颈。以前总是说电网不智能、铺设不到位……严重制约了风能的有效利用。现在要说,不要太难为我们的电网了,还是从风电设备上下下功夫,搞好创新。只要能达到风力发电恒功率输出,那就什么问题都解决了,那就把垃圾风能,变成了财富,更不用说保护地球,改善环境,节能减排等等……。


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