ブレードの数

なぜ複数のブレードではありませんか?
揚水風車風力タービンは、風の運動(運動)エネルギーを捕捉するために構築されています。 現代の風力タービンは、古い”アメリカの”風車のように、多くの回転翼で構築されていない理由が疑問になります。 多くのブレードまたは非常に広いブレードを持つタービン、すなわち非常に固体ローターを持つタービンは、しかし、風がハリケーンの速度で吹くとき(風の風のエネルギー含有量は風速の第三の電力によって変化することを覚えておいてください)、非常に大きな力を受けることになります。
風力タービンメーカーは、50年に一度、例えば10分間の間に発生する極端な風に耐えることができるように、タービンが建設されていることを証明しなければなりません。 従って極度な風のタービン製造業者の影響を限るためには一般に少数の、長く、狭い刃が付いているタービンを造ることを好む。 風に直面しているブレードの狭さを補うために、タービンメーカーはタービンを比較的迅速に回転させることを好む。
なぜ刃の数が偶数ではないのですか?
現代の風力タービン技術者は、偶数の回転翼を持つ大型機械の建設を避けています。 最も重要な理由は、タービンの安定性です。 回転翼の数が奇数で少なくとも三つのブレードを持つ回転子は、機械の動的特性を計算するときにディスクに似ていると考えることができます。
ブレードの数が偶数のロータは、剛性の高い構造の機械にとって安定性の問題を与えるでしょう。 その理由は、一番上の刃が後方に曲がる瞬間に、風から最大の力を得るので、一番下の刃が塔の前の風の陰に入るからです。
発電に使用される近代的な風力タービンのほとんどは三つのブレードを持っていますが、いくつかは二つまたは一つを持っています。 三つのブレードは、ヨーイングに関する極慣性モーメントが一定であり、ロータの方位角位置に依存しないという特別な利点を有する。 この特性は、あくびをしながらも比較的スムーズな操作に貢献します。 しかし、二枚刃のロータは、ブレードが垂直であるときには、水平であるときよりも慣性モーメントが低くなります。 この「不均衡」は、ほとんどの2枚羽根風力タービンがティータリングローターを使用する理由の1つです。 3つ以上のブレードを使用すると、位置に依存しない慣性モーメントを持つロータになる可能性もありますが、3つ以上のブレードはほとんど使用されません。 これは主に付加的な刃と関連付けられるより高い費用のためにあります。
デンマークの3翼構想
三翼風力タービン現代のほとんどの風力タービンは、電気モーターをヨー機構に使用して風上(塔の風側)にローター位置を維持した三翼設計である。 このデザインは通常、古典的なデンマークの概念と呼ばれ、他の概念が評価される標準になる傾向があります。 世界市場で販売されているタービンの大部分は、この設計を持っています。
基本設計は、有名なGedser風力タービンで最初に導入されました。 もう一つの特徴は、非同期ジェネレータの使用です。
Two-bladed(teetering)concept
Two-bladed wind turbineTwo-bladed wind turbineTwo-bladed wind turbineの設計には、もちろん、一つのローターブレードのコストとその重量を節約する利点があります。 しかし、同じエネルギー出力を得るためにはより高い回転速度を必要とするため、市場に浸透することが困難になる傾向があります。 これは、ノイズと視覚的侵入の両方に関して不利な点です。 最近、二枚刃機械の複数の従来の製造業者は三枚刃の設計に転換しました。
二枚羽根機と一枚羽根機は、二枚目の写真に示すように、ヒンジ付き(ティータリングハブ)ローターを備えたより複雑な設計を必要とします。 従って回転子は主要なシャフトに垂直であり、主要なシャフトと共に回るシャフトに合います。 この配置は、回転翼が塔に当たるのを防ぐために追加のショックアブソーバーを必要とする場合があります。
One-bladed concept
Two-bladed wind turbine1-bladed wind turbine用カウンターウェイトOne-bladed wind turbineが存在し、別の回転翼のコストを節約します。 何かを構築することができれば、エンジニアはそれを行います。 しかし、1枚羽根の風力タービンは、2枚羽根の設計で言及されているのと同じ問題が1枚羽根の機械にさらに大きな範囲で適用されるため、商業的にはあまり普及していません。
回転速度の向上、騒音や視覚的な侵入の問題に加えて、ロータのバランスをとるためには、ロータブレードからハブの反対側にカウンターウェイトを配置する必要がある(第二図参照)。 これは明らかにtwo-bladed設計と比較される重量の節約を否定する。 不均衡の出現の審美的要因は別の考慮事項です。 推定される利点は、タービンが比較的高い先端速度比で動作することができ、一つのブレードだけが必要であるため、コストが低くなるべきであることである。
One bladed wind turbine (Monopteros)

Video frames
– Two blades: general explanation
– Three blades: general explanation

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