風(fēng)能的利用

風(fēng)能的利用

制造風(fēng)能機(jī)械，利用風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的兩項(xiàng)主要內(nèi)容。風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)是一種把風(fēng)能變成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)化裝置。如圖1－4所示，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)由5部分組成：screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;">（1）風(fēng)輪。風(fēng)輪由二個(gè)或多個(gè)葉片組成，安裝在機(jī)頭上，是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的主要部件。（2）機(jī)頭。機(jī)頭是支承風(fēng)輪軸和上部構(gòu)件（如發(fā)電機(jī)和齒輪變速器等）的支座，它能繞塔架中的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）機(jī)尾。機(jī)尾裝于機(jī)頭之后，它的作用是保證在風(fēng)向變化時(shí)，使風(fēng)輪正對(duì)風(fēng)向。（4）回轉(zhuǎn)體�；剞D(zhuǎn)體位于機(jī)頭底盤和塔架之間，在機(jī)尾力矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。（5）塔架。塔架是支撐風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)本體的構(gòu)架，它把風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)架設(shè)在不受四周障礙物影響的高空中。根據(jù)風(fēng)輪葉片的數(shù)目，風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)分為少葉式和多葉式兩種。少葉式有2～4個(gè)葉片，具有轉(zhuǎn)速高，單位功率的均勻質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；常用在年均勻風(fēng)速較高的地區(qū)。是目前主要用作風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是啟動(dòng)較為困難。多葉式一般有4～24個(gè)葉片，常用于年均勻風(fēng)速低于3～4米／秒的地區(qū)；具有易啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，因此利用率較高。由于轉(zhuǎn)速低，多用于直接驅(qū)動(dòng)農(nóng)牧業(yè)機(jī)械。風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)輪與紙風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)原理一樣，但是，風(fēng)輪葉片具有比較公道的外形。為了減小阻力，其斷面呈流線型。前緣有很好的圓角，尾部有相當(dāng)尖銳的后緣，表面光滑，風(fēng)吹來(lái)時(shí)能產(chǎn)生向上的協(xié)力，驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪很快地轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于功率較大的風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速是很低的，而與之聯(lián)合工作的機(jī)械，轉(zhuǎn)速要求較高，因此必須設(shè)置變速箱，把風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)步到工作機(jī)械的工作轉(zhuǎn)速。風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)只有當(dāng)風(fēng)垂直地吹向風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)面時(shí)，才能發(fā)出最大功率來(lái)，由于風(fēng)向多變，因此還要有一種裝置，使之在風(fēng)向變化時(shí)，保證風(fēng)輪隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)對(duì)淮風(fēng)向，這就是機(jī)尾的作用。風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)是多種工作機(jī)械的原動(dòng)機(jī)。利用它帶動(dòng)水泵和水車，就是風(fēng)力提水機(jī)；帶動(dòng)碾米機(jī)，就是風(fēng)力碾米機(jī)；此類機(jī)械統(tǒng)稱為風(fēng)能的直接利用裝置。帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的就叫風(fēng)力發(fā)電機(jī)。它們均由兩大部分組成，一部分是風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)本體和附件，是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置；另一部分是電氣部分，包括發(fā)電機(jī)及電氣裝置，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并可靠地提供給用戶。小風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量不大，功率一般從幾瓦到幾千瓦，大都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，搬運(yùn)方便的優(yōu)點(diǎn)。按風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的連接方式分，有變速連接的和直接連接的兩種。在風(fēng)能的利用中，蓄能是一個(gè)重要的題目。特別是對(duì)于風(fēng)力發(fā)電，在很大程度上，其生命力由蓄能裝置（如蓄電池）的可靠程度來(lái)決定。有了蓄能裝置，在有風(fēng)的時(shí)候，把多余的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)；在無(wú)風(fēng)時(shí)，輸出應(yīng)用。各種蓄能方式的研究是風(fēng)能利用的一個(gè)急待解決的重要任務(wù)。

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