【亞洲發電機網訊】風力發電機的組成部件當中，風輪、葉片是風力發電機的能量獲取機構。目前，市場上的中小型風力發電機普遍采用死槳風輪。葉片在風輪上只有一種固定形式，無論什么時候，什么樣的風況，葉片與風輪都不會有相對運動。這種死槳風輪就要盡力去研究風機葉片，研究葉片材質，盡可能做到葉片材質更輕并且要保證強度;此外，還要花費大量的精力去研究風機葉片的翼形，盡可能使葉片翼形結構符合現在的空氣動力學原理，符合現有理論要求，期望在翼形上的設計上有所突破，使風力發電機具有更低的啟動風速，以及相對低的額定風速。

風力發電機寬薄型葉片的應用

我們不難發現現在的小型風力發電機葉片材質多為玻璃鋼，葉片形式也基本是根部寬厚、尖部變窄變薄的特點。葉片一般都有自身的形狀特點即翼形。葉片與風輪組裝后，葉片自身不同部位和風輪平面成不同角度，以盡可能使其容易啟動，同時可以在風輪轉動過程中有一定的轉速。

因為風輪和葉片間沒有相對運動，即沒有變槳動作，所以，只能在葉片的翼形上研究，但是翼形結構畢竟有其極限狀態，要想是風輪性能有所突破，單純地考慮翼形已經顯得力不從心了。變槳風輪就可以解決風輪在不同狀態時需要不同翼形或葉片迎風狀態的難題。簡化了小型風力發電機翼形設計，同時可以提高性能。

現有風力發電機葉片根部比較寬大，并且角度大;葉片頂部變窄變小，并且角度小。這種設計主要考慮利用根部翼形獲得較大的沖量和動能，便于啟動;葉片上部變窄，角度變小，主要考慮葉片旋轉過程中減小空氣阻力，使葉片啟動后更容易轉動，獲得較高轉速。同時，根部寬大、頂部窄小的翼形有利于保證現有材料保證葉片強度。

下面討論葉片的幾種特性：

1、葉片角度

實踐發現，風輪葉片角度大的時候，容易啟動，啟動風速低;但是，啟動后轉動過程中，角度大受到空氣阻力大，旋轉速度受到限制，轉速不高。葉片角度小的時候，不容易啟動，啟動風速要求高;但是，啟動后轉動過程中，葉片受到空氣阻力小，風輪旋轉速度快，容易獲得較高轉速。不過風輪葉片角度小受陣風影響相對更嚴重，風速降低，轉速迅速下降甚至停止轉動。

2、葉片質量

葉片質量小容易啟動，葉片質量大不容易啟動。風輪之所以由靜止到轉動是空氣粒子撞擊葉片不斷給葉片帶來沖量，當沖量值達到一定程度時葉片由靜止狀態開始運動，所以葉片質量小更容易獲得啟動時所需沖量大小。同樣，在轉動過程中，葉片質量小自身所需轉動動能小，有利于風能轉化;質量大自身所需轉動動能大，不利于風能轉化。所以，在保證強度的情況下，葉片輕將更有利于風輪啟動與轉動。

3、葉片厚度

葉片厚不利于轉動，葉片薄有利于轉動。風輪翼形相同，葉片厚在轉動過程中所受空氣阻力大，不利于風輪轉動;葉片薄在轉動過程中所受空氣阻力小，有利于風輪轉動;同時，若是相同材質，葉片厚其質量也大，也不利于風輪轉動。

4、葉片寬度

葉片寬有利于葉片獲得能量，葉片窄有利于葉片旋轉過程中減小空氣阻力。槳距角相同的兩組風輪葉片，葉片寬風輪在啟動過程中更容易獲得風能，風輪容易啟動，啟動風速低;但是，風輪啟動后旋轉過程中，葉片寬，受到的空氣阻力也大，不容易獲得很高的轉速，轉速上不去，轉速低。葉片窄風輪在啟動過程中不容易獲得風能，風輪不容易啟動，啟動風速要求高;但是，風輪啟動后旋轉過程中，葉片窄，受到的空氣阻力小，隨風速增加容易獲得較高的轉速。

5、葉片凹度

葉片迎風面凹，有利于獲得風能;葉片迎風面凸，不利于獲得風能。外界條件相同的情況下，風輪葉片迎風面凹時，風經過葉片表面，葉片對風的阻力更大，葉片更容易捕獲空氣粒子，更容易獲得和吸收風能，同時葉片反面凸更有利于風輪轉動過程中減小空氣阻力;當風輪葉片迎風面凸時，葉片對風的阻力小，有利于風經過葉片表面，不利于葉片捕獲空氣粒子，不利于葉片捕獲和吸收風能。

6、葉片數量

葉片數多有利于風輪獲得能量，風輪容易啟動，啟動后風輪旋轉速度慢;葉片數少不利于風輪獲得能量，風輪相對不容易啟動，啟動后風輪旋轉速度快。葉片翼形相同，風輪葉片多更容易捕獲通過風輪的風能，風輪容易啟動，啟動風速低;但是，風輪啟動后轉動過程中，葉片多，受到的空氣阻力大，風輪很難達到很高的轉速。風輪葉片數少不容易獲得啟動時所需沖量，風輪不容易啟動，啟動風速要求高;但是，風輪啟動后在旋轉過程中，葉片少，受到的空氣阻力小，風輪容易獲得較高的轉速。（責任編輯：林銘紅）