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中国JT实用新型风车风能利用效率高于美国Air-x

2011-11-05  来源:中国风力发电网  [已有0人评论]  [有偿投稿]
核心提示:中国JT实用新型——垂直轴型“智能大功率风车”的风能利用效率高于美国西南风电AIR-X 系列 (水平轴风车)的风能利用效率。
中国JT实用新型——垂直轴型“智能大功率风车”的风能利用效率高于美国西南风电AIR-X 系列 (水平轴风车)的风能利用效率。

为了对比上述二类风车的风能利用效率,设定:中国实用新型垂直轴JT(智能)风车与美国西南风电AIR-X 水平轴风车

(1)、风车叶片扫掠面积相同

(2)、在相同的凤速、空气密度条件下进行比较。

根据理论上可用风能:

单位时间内垂直流过截面F的空气,拥有的做功的能力称为风能的功率(W):

W=1/2pFv3

其中:空气密度为p、速度为v、截面积为F,

风能E=1/2pFtv3

表示在时间t内流过截面F的风能。

风能功率的大小与风速的立方成正比,也与流动空气的密度和垂直流过面积成正比。

因此当 垂直JT轴型“智能大功率风车”与美国西南风电水平轴AIR-X land风车,

做功时:  (1)、风车叶片扫掠面积相同

(2)、在相同的凤速、空气密度条件下

根据二种风车风能做功有效截面积的大小不同,可以对比证明风能利用效率的高低。

一、中国JT实用新型——垂直轴型“智能大功率风车”

专利号:ZL 2008 2 0139674.X 

为了与美国西南风电AIR-X land (陆上型) 水平轴风车的风能利用效率做对比

特别设计中国JT实用新型垂直轴型“智能大功率风车”

具有下述技术特征:

叶片:4个

叶片直径:1.15米(实际上,只要长×宽=美国西南风电AIR-X land 风车叶片的扫掠面积)

中国JT实用新型垂直轴型“智能大功率风车”——风车4只叶片底面是活动的,底面上缘设置铰链与叶片框架的下缘相连接;也可以在活动底面的1/2以上部分设置转动轴,活动的底面可以单向向上翻动接近90度,它只允许气流单向通过。

当叶片迎风做功时,底面会自动紧贴边缘底框架,使做功截面面积最大化,实现最大出力;当叶片逆风不做功时,活动的底面会在风力的作用下向上翻动近90度,允许气流通过叶片框架。因此,不做功时叶片原截面面积缩小成线状,极大减少了不做功时CT2阻力系数,从而成倍增加了风车单组叶片做功的效率。风车叶片底面会借助风力自动改变做功叶片受力面积。

二、美国西南风电AIR-X land (陆上型) 

关于AIR—X系列产品是目前世界上最畅销的小型风力发电机。这里,我们只对进行风能做功有效截面积对比法相关的数据进行表述说明。

叶片:3个 

风叶直径:1.15 m

叶片半径:长0.575m (实测最宽处0.1 m、最窄处0.02 m)

三、风能做功有效截面积对比:

1、美国西南风电AIR-X land水平轴风车的工作扫掠面积

已知   叶片直径:1.15m

      ∴  半径   r = 0.575m

 工作扫掠面积S =Л r2

                    =3.14×0.5752

                    ≈3.14×0.331

             ≈1.039m2

2、因为:

美国西南风电AIR-X land水平轴风车的3只叶片,

每只叶片  长0.575m 

宽(实测最宽处0.1 m、最窄处0.02 m)

∴ 美国西南风电AIR-X land水平轴风车

1只叶片做功面积S1=长 × 宽

=0.575 m×(0.1 m+0.02 m)/ 2

=0.035 m2 (实际1只叶片做功面积<0.035 m2 )        

∴ 美国西南风电AI
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(来源:中国风力发电网  作者:专稿)

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