S式阻力差风力机之一
Savonius Type Wind Turbine

两个半圆柱面的叶片,一个凸面向风,另一个凹面向风,显然在相同风力下后者对风的阻力比前者大。本小节介绍利用风的阻力差做功的风力机——S式阻力差风力机。

图1是一个S式风力机风轮,两个半圆柱面叶片对称安装在转轴两侧,柱面朝向相反,呈S形排列。

S式阻力差风轮

图1--S式阻力差风轮
当垂直方向有风时,凹面向风的半圆柱面受到的风阻力要比凸面向风的半圆柱面大,两侧的阻力差将使风力机转子转动,见图2。

S式风轮因阻力差而旋转

图2--S式风轮因阻力差而旋转
请观看S式风轮因阻力差而旋转的3D动画,动画格式: .mp4,分辨率:800x480。
图3--S式风轮因阻力差而旋转的3D动画
图3是一台S式风力机,其转子的轴垂直于地面安装,是垂直轴风力机。由于结构在水平方向对称,任何方向的水平风力均可推动它旋转。

S式阻力差风力机

图3--S式阻力差风力机
当风向与两半圆柱面直径夹角很小时,静止的叶轮不能起动,为防止这个死角,也为转动平稳,S式风力机转子一般由上下两组叶片阻成,在水平方向相互垂直安装,组成双S风轮,见图4。

双S风轮风力机

图4--双S风轮风力机
风叶也可以是螺旋状,同样可防死角,旋转平稳,也很美观,见图5。

螺旋状S风轮风力机

图5--螺旋状S风轮风力机

S式风力机对风的利用效率在阻力型风力机中算高的,且转矩较大,结构简单,无对风装置,性价比高,适合在小型风电应用,增速箱与发电机可安装在地面,方便安装维护。

请观看两种S式风力机运转的3D动画。动画格式: .mp4,分辨率:800x600。

S式风力机3D动画
 
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