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通过3D打印改进小型风力发电机简介

通过3D打印改进小型风力发电机简介

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来自台湾3D的研讨人员在较近出版的“运用凌乱翼型涡轮机进行小型风力发电”中打印了一种小型风力涡轮机,用于在路灯等公共事业中进行小型发电。


在全球范围内,风力涡轮机的运用量一直在添加,正如研讨人员提示咱们的那样,风力是一种无限的能源。可是,不能一直确保在特定时间和地址的供给。速度改变是涡轮机产生不稳定功率的主要原因,涡轮机有两种类型:水平轴风力涡轮机(HAWT)和垂直轴风力涡轮机(VAWT)。历史上,许多研讨人员企图前进涡轮机的功率,尤其是那些具有较小部件的涡轮机。变桨距叶片可以处理扭矩问题,同时运用不同的叶片视点可以添加功率。


作用于VAWT叶片横截面上的力和速度矢量。


现在,一种适用于风速较低的城市的可负担得起的发电系统(出人意料地如此)可以在固定螺距叶片和固定攻角下正常作业。在这项研讨中,研讨人员举荐了一种可自行工作的涡轮机,它运用凌乱的翼型来完成叶片之间的较佳功用。


研讨人员说:“翼型叶片安装在三叶片H转子风力涡轮机的支柱上,以增强垂直轴和水平轴涡轮机叶片的优势。”“两个涡轮机叶片都在同一轴上作业,以从近地上的湍流中取得较大的动力。该系统规划还考虑了怎样削减水平叶片的阻力而阻止垂直叶片的旋转。”


仰仗新的机翼规划、四面八方的阵风可以前进功率。AutodeskFlowDesign用于系统仿真剖析。终究,功率前进了15.3%。


作用在HAWT叶片横截面上的力和速度矢量θ?是叶片的切线方向


在一种情况下运用空气导流板进行了评估凌乱翼型系统功用的试验,而在另一种情况下则没有。给出了三种不同的功用检验:


在水平刀片的各种AoA条件下VAWT的RPM

VAWT在水平刀片的各种AoA条件下的电压输出


在水平刀片的各种AoA条件下VAWT的切入速度


研讨人员总结到:“在被认为是房顶作业条件的检验中添加导流板的情况下,功用会前进大约10%到15%。”“这意味着凌乱的叶片规划适合在近地风条件下运用。此外,风洞检验还提醒了一些意想不到的空气动力学效果,即产生了向下的力以稳定风力涡轮机的工作。”


“凌乱翼型的长处将对城市运用的小型公用事业风力发电机组有用。在试验系统中,有一些缺点需求改善,以备将来运用:(1)改善叶片外表的粗糙度,然后显着前进阻力功用;(2)改善旋转部件的摩擦力以取得更好的旋转功率;(3)引进更高的功用直流发电机可提供适宜的功率输出。应建立规划标准,以达到具有预定规格的较佳规划。较终,应从头规划和修正VAWT套件的基础,以防雨淋或积尘。”


现在,3D打印在从头规划风力涡轮机时得到了越来越多的运用,使它们变得更高,更有效,为尼加拉瓜等悠远的国规划了图画,甚至找到了抵挡蝙蝠等动物的办法。


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