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风车的原理-风力发电机原理

风车,咱们打铁时叫它“风车”,它可不是啥贵得吓人的艺术品,就是一个会转的轮子,靠的是风来干活。
那会儿沿海边、河边要么山上,那些捕鱼的网子、卷粮的大车,要是没风车,那得多累啊。目前的风车,不管是家里挂个转个夏天,还是工厂里装个大一点的,原理实际上特别好办,就是“推磨”。 风车转起来,是靠气流的力量。风往轮子这边来,就推着它转,像人步行,脚底下发力,身体自然就会动。轮子转着,中间有个轴,轴上挂的是叶片。叶片看着像个扇面,实际上是个三角形的小刀。它不是随意转的,风往哪边吹,它就往哪边转,这就像个小陀螺,越转越快,直到风停了,它就停下来。 仔细观察叶片和轴的连接处,会发现有个“斗”字形的结构。
这一个“斗”,名字有点拗口,但在物理学上叫“斗轮机”。它的本事是把风压给轴,然后风就把叶片推着动。想象一下,你拿着一个长柄,在小区里转圈,风一吹,你就被推着转起来了。风车也是这个理儿,风把斗里的空气压下去,空气被压的地方,叶片就跟着顺走了,叶片顺着空气的推力就转起来了。 要是没有斗轮机,光靠叶片直接顶住风,那叶片转起来,轴就转不动了,风也没用。
故此斗轮机是个关键,它像是个“搬运工”,专门负责把风压给轴。有了这个结构,风车才能稳稳当当转起来,不用一直喘气。 说到发电量,目前的风车可了得了,不只是给家里照个灯,还能把风压转成电。
这种风车里头,有个“升压室”,还有个“整流器”。风往升压室里吹,空气里的压力就变大,升压室就把空气压到旁边,让叶片持续转。叶片转得够快,形成的电流就充足大,直接就能引来变压器,把风能变成电能。 在实际应用中,一个标准的大型风车,叶片直径一般是 3 米左右,转速一般在 20 到 30 转每分钟。数据上算下来,一个 3 米叶片的风车,每秒钟能转一圈,只用了 1/60 秒的工夫,就能形成多少电呢?粗略算算,它能每小时发电量大约是 30 到 40 度。
要是家里装一个,一年下来,也就多了几千块钱的电费。 有些老式的风车,是挂在墙上的,叶片划过的地方,风压就大,转得就快。有些则是装在屋顶要么塔架上,叶片画出的圆圈更大,转得也更快。风车不管如何装,核心那个斗轮机都不能少,它是风车的心脏,让风确实能把轴给推起来。 在风力发电里,还有一个概念叫“斗轮机转速”。
这个转速不是固定的,得看风的大小。风大时,斗轮机转得快,叶片转得快,形成的电流就大;风小一点,斗轮机就慢下来,电流也就小。
不然的话,风车要是总转得忒快,叶片可能都转乱了,要么轴承受不住力而损坏。
故此管住转速,是保证风车保险运转的关键。 风车就是这样一个好办的机械,靠风的力量,把转动变成电流。它不需求汽油,不需求管道,只要有一口气吹那会儿,它就能干活,还能发电。
那会儿人们不挖煤、不烧柴,全靠风车,目前风车还在,只是换成了更高效的型号。
看着它转,看着它把空气推得哗哗作响,听着那声音,仿佛也在说,世界这庞大的机器,我们这一只小小的手,也能推得动。 风车,就是如此一个会“推磨”的轮子,靠风,转起来,还能发电。
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