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匿名使用者 發問時間: 科學工程學 · 2 0 年前

風力發電的葉片怎麼這麼小?

請問一下~在海邊常常可以看到的風力發電機為什麼它的葉片不像我們家用電扇那麼大?或是該說~形狀怎麼差異這麼大這樣設計有什麼用意嗎?

5 個解答

評分
  • 2 0 年前
    最佳解答

    其實這樣思考就可以知道答案

    相同速度下

    電扇葉片越大風就越大

    所以需要的力量也要越大

    才能夠推的動電扇葉片

    反之,相同速度下

    電扇葉片越小出風量就越小

    但是所需要的力量就不需要那麼大

    那風力發電機對於扭力的需求並不是那麼的大

    速度比較重要,所以會設計成只要一點點風就會轉的葉片

    參考資料: 自己的思考推理...
  • 1 0 年前

    就力學觀點,葉面的受力面越大所承受,從風轉換的能量越大,所以家用電風扇的所送出的風量與風扇葉面及轉速呈正比,也就是說在相同的轉速下風扇業面越大風量越大,所消耗的電量也大,故將發電機業片設計越大可轉換的能量越大,但不要忘了,當發電機的葉面越大發電機高塔的就承越大的推力,所以才會有風速大於某個程度下不可發電,因為必須讓葉片自由轉動不然發電機的高塔會因為葉靣承受過高的推力而折斷,因此經過計算之後目前所風扇才會如此的細小,如果大家能找到更強軔的材料,或許發電機葉片可再加大.

  • 2 0 年前

    電學有很多觀念是來自於流體力學, 其中有關功率的部份是相同的!! 如下 :

    P=V*I 換成流體力學 : 功率=壓力 * 流量

    換言之, 從系統中提取壓力, 會減低流量, 若從系統中提取流量, 則會減低壓力, 如何最佳化配置系統中的壓力及流量的提取, 就是最大功率轉換.

    風力發電機在設計上當然希望從風力中取出最大的功率再由發電機轉變成電力, 如果風的壓力很大, 如機車引擎內的汽缸點火爆發時, 此時壓力極大,但流量不大, 所以阻抗(如同電路中的電阻)就必須要很大, 才可以從系統中提取出最大功率轉換. 這也就是為何汽缸與活塞之間的間隙不能大於3~5條(0.03m/m ~0.05m/m)的原因, 間隙過大時就必須搪缸, 否則車子引擎就很沒力, 相同的設計也出現在噴射機的發動機葉片設計上, 不但葉片密集, 而且一具引擎內有多達6組葉片, 就是為了從系統中的極高燃氣壓力中提取最大功率轉換的設計.

    但風力發電機的情況與上述例子剛好相反, 自然風的流量較大, 但壓力卻不高, 如果將風力發電機的葉片設計成家用電扇那麼大的樣子, 會產生兩種問題 : (1) 扇葉太密會對低風速(3m/sec ~15m/sec) 的自然風的流量產生很大阻力, 對提取系統有效功率的效能大打折扣. (2) 此種扇葉會有較大的質量, 旋轉時慣性也會較大, 但自然風力是很不穩定的流量, 如此一來當風速由快轉慢時, 因為慣性較大豈不就變成電風扇了 ? 這樣設計當然就不理想啦 ! 風力發電機的目的是要由風力中提取功率, 而不是如家用電扇那樣將電功率轉移成風力, 而且電扇的轉速是固定而自然風是很不穩定的 !!所以設計成細長的葉片, 越靠近軸心的葉片面積越大是有道理的 !!風力發電機的葉片越細長, 代表其設計的相對轉速越快, 大型風力發電機還可以變換扇葉的角度以在不同風速中提取最大功率轉換 !

    參考資料: 自己的研究
  • 2 0 年前

    這是有關空氣動力學的設計

    這是需要進風動跑出所有可能的流場

    才能設計出的

    相同的不同地點的風力發電機的頁片決對不同要視 實驗的結果來設計

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    Lv 4
    2 0 年前

    風力發電的葉片很大在的麥寮六輕場...北海岸的風力發電機..澎湖七美

    皆有風力發電設備

    發電葉片 3個長約20米的葉片 三個葉片中心點距離地面約40米至60米

    噪音在200米內皆可聽見

    發電效率

    理論上最高轉換效率約為59%

    實際上大多數的葉片轉換風能效率約介於30~50%之間

    經過機電設備轉換成電力能後的總輸出效率則約介於20%~45%

    目前的風車技術

    大約是每秒三公尺的微風速度(樹葉輕輕搖動的程度),便可以開始發電,並產生風速在每秒十三至十五公尺時(大樹幹搖動的程度)的輸出力道。風力發電機的起動風速約介於2.5~4m/s,於風速12~15m/s時達到額定的輸出容量。

    你看到的可能是一些民間自行研發的小型風力發電機

    或是只具觀賞用的風車

    以下是我收集到的相關網站

    你可以參考看看

    http://www.ylsh.ilc.edu.tw/~walis/article/energy/e...

    http://www.npf.org.tw/PUBLICATION/SD/092/SD-R-092-...

    http://cyeb.cy.edu.tw/d/9/pdf-9/%AD%B7%A4O%B5o%B9q...

    參考資料: 個人
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