| 平板摆转式风力机 |
| Tablet Swung Wind Turbine |
一个垂直于风向的平板会受到一个与风向相同的力，我们称这个力为阻力。平板摆转式风力机是利用风的阻力做功的风力机。 图1左图是平板摆转式风力机的叶片，在叶片一边有叶片轴，把6个叶片装在风轮支架上，叶片可绕叶片轴旋转，在风轮支架上有挡杆限止叶片的转动角度。风轮支架中心是风轮轴，图1右图。 |
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我们用一段动画来演示平板摆转式风力机的工作原理，图2是动画的截图。当风吹向风叶转子时，在上侧的叶片顺风摆动，对风不产生阻力；在下侧的叶片在风力作用下，转向挡杆限定的位置，并继续受到风力的作用，于是风轮就旋转起来。 |
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下面就是摆转叶片风轮工作原理的3D动画。动画格式： .mp4，分辨率：800x480。 |
| 动画1--风轮叶片摆转动画 |
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平板摆转式风力机是垂直轴风力机，叶片转子的轴垂直于地面安装，由于风叶转子结构的对称性，各个方向的风力均可推动它旋转，见图3。 |
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观看平板摆转式风力机动画 ，动画格式： .mp4，分辨率：800x600。 |
| 动画2--平板摆转式风力机在不同风向下运转 |
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叶片再轻也有一定的质量，风轮旋转时，叶片受离心力作用会向外摆，使逆向叶片不能完全顺风，会增加阻力，所以要使叶片轴两侧的质量尽量平衡。如果把叶片的轴设在靠叶片中部的位置（不能在中部），如图4所示。靠叶片中部的轴使叶片平衡容易解决，还可减缓叶片的摆速以减小对挡杆的冲击。但摆速减慢可能会增加阻力，要适当选择位置平衡利弊。 |
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平板摆转式风力机在较低风速时也能旋转，能较好的利用风的阻力，在阻力型风力机中效率算高的，在叶尖速比λ值为0.2至0.6时出力最大，增速箱与发电机可安装在地面，方便安装维护。机械磨损与噪声是平板摆转式风力机的缺点，但随着材料与结构的改进，可在中小型风力机中得到应用。 在中国古代就有了平板摆转式风力机，称为中国立轴式大风车，直到上世纪50年代还在广泛应用。 摆转式风力机的式样较多，下面介绍一种把叶片轴水平安装的摆转式风力机。这个模型有4个叶片，每个叶片有叶片轴，叶片轴偏向叶片的一边，2个叶片共用一根轴，2个叶片相对轴成90度角，图5是叶片01与叶片02组成的叶片组01。 |
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叶片03与叶片04组成的叶片组02，两个叶片组的轴与地面平行，互相成90度角。为避免两个轴交叉，叶片组02比叶片组01略高一些。两个叶片组的轴都穿过风轮轮毂，叶片可以绕叶片轴转动，风轮轴垂直于地面，见图6。 图中为无风时风轮静止状态，叶片距轴宽的一边由于重力垂向下方（约45度夹角）。叶片轴有叶片转动角度限制挡块（图中没有显示），限制叶片在垂直与水平间的90度范围内摆动。 |
图6--叶片轴水平安装摆转式风力机 |
| 用一个动画来演示相关动作，图7是动画中的一幅截图，有风时，在风轮轴后侧的叶片在风力作用下摆向水平，阻力很小；在风轮轴前侧的叶片由于挡块限制在垂直状态，承受的风阻力大，于是风轮就旋转了。 |
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下面是叶片轴水平安装摆转式风力机的工作原理动画。动画格式： .mp4，分辨率：800x500。 |
| 动画3--叶片轴水平安装摆转式风力机动画 |
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