论水平轴风力发电机效率pdf (59827 KB) 论水平轴风力发电机效率.pdf

论水平轴风力发电机效率严强蒋超奇（上海麟风风电设备有限公司www.sawt.com.cn上海200063）摘要：本文主要探讨了水平轴风力发电机效率计算中的方法缺陷指出了产生计算误差的理论原因。通过对某型水平轴风力发电机的效率修正证明了其实际效率值要比计算效率值小很多。V测风仪水平轴风V2风V1图1水平轴风力发电机示意图1贝兹理论a名词解释实度比：叶片受风面积之和与风轮扫风面积之比。尖速比：叶尖处的线速度和风速之比。AV1V2P1P2PaPbV图2贝兹理论示意图1b假设条件：1）风轮没有锥角、倾角、偏角2）风没有粘性3）风轮流动模型可以简化为一个单元流管4）风轮前、后的气流静压相等P1=P25）作用在风轮上的推力是均匀的c计算公式作用在风轮上的推力T为：T=m(V1-V2)式中V1为来流风速V2为风流过风轮后无穷远处的风速m=ρSV是单位时间内的质量流量。根据风轮前后的压力差作用在风轮上的推力可以表达成T=S(Pa-Pb)式中Pa是风轮前的风压Pb是风流过风轮后的风压根据伯努力方程可得：221/2ρV1+P1=1/2ρV+Pa221/2ρV2+P2=1/2ρV+PbV=1/2(V1+V2)令V=V1(1-a)则V2=V1(1-2a)V2/V1=(1-2a)为流过风轮后无穷远处的风速与来流风速之比a=(1-V2/V1)/2为扰流因子则水平轴风轮的轴功率为：22P=m(V1/2-V2/2)32P=2ρSV1a(1-a)风轮最大轴功率发生在dp/da=0时即32dp/da=2ρSV1(1-4a+3a)=0当a=1/3时即(V2/V1=1/3时)3Pmax=16/27(0.5ρSV1)3Cp=P/0.5ρSV1Cpmax=16/27=0.593Cp=4a(1-a)2（1）a=(1-V2/V1)/2