图5风力转换成叶片的升力与阻力
现代风力发电机的叶片都制成螺旋桨式的，其原因如下所述。
风以 V的速度吹向风轮旋转平面, 风轮以 W角速度旋转，风相对翼型的风速为Vr=Wr+V 假如相对风速Vr与翼型的弦的夹角α是最佳攻角值，此时的升力系数为 Cymax（参阅图4，α约为 12度-14度 ），这是我们所希望的。然而，由于叶片各截面的旋转半径r不同， 因此， 各截面的相对风速Vr也不同， 甚至在某些截面上升力系数为负值。所以， 要把叶片制成沿叶片长度方向呈扭曲的螺旋状， 让整个叶片由根部到尖部各截面翼型的弦与对应处的相对风速Vr大致相同， 并应使其在最佳攻角值附近。使风力尽可能多的转换成叶片的升力。此升力由叶柄传给风轮轴， 再由风轮轴将机械能输送出去。
（2） 阻力型风力机的工作原理
图6垂直轴式S 型叶片风轮
图 6 所示为垂直轴阻力型风力机的风轮， 它主要由3个曲面叶片组成。
当风吹向风轮， 叶片产生阻力， 驱动风轮作逆时针方向旋转 （顶视） 。 凹下的叶片驱动风轮旋转，凸起的叶片阻碍风轮的转动，每个叶片产生的阻力值Fd可按下式计算： Fd=(1/2) ρ(V±U)* (V±u)AvCd 式中：ρ———空气密度；V———风速；u———叶片线速度，在半径方
向线速度的平均数；Av———叶片的最大投影面积 （宽度*高度） ；Cd———叶片阻力系数， 对于由2个曲面叶片组成的风轮，凹下的叶片的Cd值可取为1.0；凸起的叶片的Cd值为0.12-0.25在计算Fd 时,式中的±号的选取： 对风凹下的叶片 （右面） 取 “- ” ； 对风凸起的叶片 （左面） 取“+” 。这种垂直轴阻力型风力机，凹下的叶片产生的阻力大于凸起叶片产生的阻力， 风轮自然是按逆时针方向旋转。当然， 若把吹向风轮左面的风挡住， 使凸起的叶片不被风吹， 更有助于风轮的转动。
参考文献
[1] 中国新能源网 http://www.newenergy.org.cn/w_eletricity/ [2]《风力发电基础》王海云 王维庆 朱新湘 梁斌
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