升力－阻力结合式垂直轴风力机

为解决达里厄风力机不能自起动的缺点，在在一些小型风力机转轴上加装阻力式风叶帮助起动，加装双S式风轮是简单实用的方案，在阻力型垂直轴风力机栏目中对S式风轮的工作原理有详细介绍，双S式风轮结构简单、紧固，任何风向都可起动旋转。

图1为一个加装双S式风轮的达里厄风力机，也称为Ｄ－Ｓ结合达里厄风力机，是升力－阻力结合式垂直轴风力机。

无论是加装双S式风轮或风杯式风轮都是同时应用了升力风力机与阻力风力机的技术，故把这种风力机称之为升力-阻力结合型垂直轴风力机。 升力-阻力结合型垂直轴风力机虽然可以解决自起动问题，但也带来一些新问题。下面以直的升力叶片为例作简单分析：

为简化叙述把达里厄风力机的叶片称为升力叶片，把S式风轮或风杯式风轮叶片称为阻力叶片，当升力叶片风轮直径是阻力叶片风轮的4倍时，升力叶片的叶尖速比超过3时阻力叶片的推力下降，随升力叶片的叶尖速比继续升高，阻力叶片慢于风速会产生较大的阻力，使风能利用系数下降。

如将升力叶片风轮直径改为阻力叶片风轮的5倍以上可使升力叶片的叶尖速比运行到5，但由于阻力叶片风轮直径的缩小，其起动力矩会明显下降，是有利又有弊。具体多少合适，最好是以实际试验结果决定。

也有方案在升力叶片风轮与阻力叶片风轮间设离合装置，在升力叶片风轮进入运行后与阻力叶片风轮脱离，使阻力叶片风轮不拖后腿，但即使不拖后腿阻力叶片风轮的存在也会明显影响升力叶片风轮的运行，特别是对下风面的升力叶片运行影响较大，使风力利用系数明显降低；另一个问题是结构复杂了。

所以升力-阻力结合型垂直轴风力机也不是完美的方案，对于小型风力机为了结构简单易维护、生产成本低还是较好的选用机型，但在大中型机不太合适，除了上述问题外，庞大的S风轮生产安装都很麻烦，大风调速，强风保护都难以实现。

下面请观看升力-阻力结合型垂直轴风力机模型运转3D动画。