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奇怪的科技知识:为何荷兰风车是4叶的,风力发电机却是3叶的?

送交者: 炫笔伏逼[♂★★★★面璧思曰★★★★♂] 于 2020-10-26 0:20 已读 320 次  

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眨眼时下已经进入秋冬季节了,秋风渐起风又开始大了起来,风力发电机又开始呼呼转动了。不知道大家在生活中,有没有像畅玩君一样想过一个问题:如果风车多加几个叶片,拦住更多的风,是不是就可以发更多的电了?让叶片转的更快一点,是不是就可以发更多的电了?



本着生活的一切皆是科技的理念,畅玩君研究了一下这两个问题,发现还真不像表面上这么简单。可以确定的是,在漫长的历史长河里人类肯定造过扇叶更多的,也转速更快的风车,比如荷兰磨面粉的风车普遍以4叶为主。



所以5叶、6叶……1乃至100叶,都是可以的。但扇叶越多,挡住的风就越多,通过扇叶的风速就越低,所以风力和风速成反比,而风力发电机的输出功率,是风力和风速的乘积。


所以一定存在一个最佳扇叶数量,让风力发电机的输出功率最高。这个答案一般是4叶,所以大多荷兰风车都是4叶的,至于为啥风力发电机都是3叶的,是因为发电只一个大规模行为,除了追求输出功率,还得追求经济效益。


虽然第4个叶面仍然可以提高功率,但提高的幅度不如前3个叶片大,经济效益不高,所以不如把第4个叶片的钱都省下来,多做一个3叶发电机。那么问题就来了,要说省钱的话,只做两个扇叶岂不是更省钱?



其实2叶的也不是没有,但是根据风能转化公式,作用在扇叶上的风力变低,发电机输出功率也会变低。所以为了维持发电效率,2叶发电机得转的更快一点,才能媲美3叶。不过扇叶转速越高,离心力就越大,对材料本身的考验也更大,很容易......



所以为了安全,还是选择三叶吧。好了,今天奇怪的科技知识科普就到这啦,咱们下次再见。

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