自问世以来，新能源产业一直是世界热点之一，为了实现能源方面的突破，人们投入了大量的资金和心血。

对于我们国家来说，新能源也是当今国内产业布局的一个重点，比如风力、太阳能发电已经不是什么新鲜事了。

许多人也许都见过真正的风力发电机，可以对其中的一些知识，你又了解多少？

首先，风扇叶片看起来很慢很快。

大多数人对风力发电机的外观并不陌生，它就像一个小风扇站在大地上，三片叶子每天都有些缓慢地旋转。

可事实上，这种叶子的速度甚至可以和我们的高速铁路相媲美，完全不能说慢。

当然，在谈论这些事情之前，我们必须先普及一些小知识，线速和角速，这是三片叶子中含有奇特速度的秘密。

在人们眼里，我们认为三片叶子都很慢，因为我们大多关注叶子的角速，而所谓的角速，我们大致可以理解为一件事一分钟能转多少圈，也就是圈速。

风力发电机的圈速有几个标准，以比较常见的每分钟15圈为例，大约等于4秒钟就可以转一圈。

一般而言，这种运行速度的确不快，还在人类动态视力范围内，不像某些风扇或汽车轮胎的转速，每一秒都可以转几百圈，人们根本看不清楚，自然感觉很快。

因此风力发电机的角速确实不大，但是如果是叶片的线速呢？

线速是什么？

也就是说，在空间中实际经过的叶片上的一点距离，我们就以它的边缘为参考。

每个人都可以想象一下风扇的旋转，类比一下，风扇的最边旋转是否成了一个圆圈？

线速是用来计算这一点的，而且我们也可以用一些数据来计算。

比如叶子的长度基本在50米左右，相当于圆的半径。如果使用周长公式，最边缘的点需要通过314米才能转动。

而且上面的文章也说过，大约一台风力发电机每分钟转动15圈左右，那么每分钟最边的点总共要经过4710米。

如果把这个速度换算成我们常用的单位，每小时282公里左右！要知道，我们的高铁一般每小时只有300公里左右，更多的时候，由于调度的原因，我们无法达到这个速度。

因此，事实上，慢风力发电机叶片的线速非常快，只是由于角速较低，所以人们感觉不到它的速度。

而且这两件事的划分和实际意义，主要体现在驱动它的能量上。

举例来说，一个角速和线速都很低的东西，基本上不需要任何努力就可以让它移动。

例如大多数人手中的风车，是不是随便一点风就会动起来？或者吹口气也可以动起来。

要知道，此时风车的转速可以比风力发电机快很多！

但是风力发电机和风车不一样，它的角速虽然小，但是线速却很大，这就导致想要动起来并不容易。

因此，它需要更多的能量来转动，也需要更多的能量来转动。

正是通过这种设计，风力发电机才能放置在一些风力资源丰富的地方。一般来说，风是日夜吹来的，否则发电机不会动。

一旦它们移动，它们转化了大量的能量，这使它们有发电的可能性和好处。因此，这也是叶片设计的概念之一，它使用角速和线速的知识。

除此之外，相信大家对风力发电机也会有很多好奇，比如为什么三片叶子都是常见的？

二、三片发电机叶片。

首先，我们需要了解一下风力发电机的一些设计理念，比如，这个东西是怎么设计的？

这个看起来是个废话，毕竟风力发电机的设计不是为了发电吗？但是可以帮助我们理解为什么要选择三片叶子。

因为是为了发电，所以发电越多越好，而且成本越低越好，在这一点上我相信无数人都能达成共识。

因此，首先我们来谈谈发电，首先，风力发电机的发电效率与什么有关。

一般而言，根据与流体相关的理论，风力发电机的效率与叶片的数量无关，只与转速有关。

换言之，风力发电机主要依靠风吹动叶片，从而带动内部电机旋转发电，因此叶片的数量并不重要，如何使叶片移动得更快才是最重要的。

因此，一般而言，叶片越多反而越不划算，毕竟每一片叶片的成本都不算小，但是换来的效率却没有提高多少。

在这里，有些人可能会想，既然与这些无关，为什么我们不需要单片或两片叶子呢？这不是很经济吗？

那是我们要谈论的第二点，当叶片数量少于三个时，同样会出现一些大问题。

比如说，若采用单片叶片，则风力发电机的运转基本上完全依赖于天气，而且在启动和停止时也会出现问题。

首先，单片叶片的风力发电机不可避免地会产生巨大的噪音，这对于附近的居民来说是不能容忍的。

那么我们再来看看第二片叶子，理论上来说，其实两片叶子和三片叶子的效率差不多，也比较经济，所以一度设计两片叶子的发电机其实占了上风。

但是问题在于，两片叶片的发电机虽然造价降低了，但其维修费用也相应增加了。

很多时候，两片叶子没有三片叶子稳定，三片叶子可以通过不同的曲度来保证主体在任何角度的风吹下的大致稳定。

可以不管怎样调整两片叶片，如果风吹过的角度稍有问题，就很容易导致叶片角度变歪，从而对轴承施加很大的压力。

说到底，一片叶子的长度基本都在几十米以上，重量也不能轻。

如此一次“庞然大物”的角度偏移，都会对发电机轴承产生巨大的压力，一天两天还可以，但是如果多年这样，风力发电机的运行寿命基本上会大大降低。

因此，在许多情况下，两片叶片的发电机只能使用几年才能报废，轴承必须在正常运行中得到维护，因此在上述情况下，三片叶片成为最佳选择。。

它基本上避免了大部分的缺点，如果再高，收入也不够可观，所以在两相选择下，风力发电机就变成了我们今天的样子。

风力发电机的前景

在了解了一些小知识之后，我们实际上还可以谈谈风力发电的前景等等。

第一，虽然目前的风力发电机技术已经比较成熟，但是它仍然无法取代传统的发电方式。

比如在发电效益方面，其实风力发电机更像是说话胜于无，说也可以发电，但是和我们庞大的需求相比，远远不够。

假如真要供应我们国家的能源使用，也许在整个地球上插上风力发电机是不够的！

因此，风力发电机的第一个缺点就出现了——发电效率低，而且占地面积大。

发电量相同，若采用火力发电，实际上只需建立一个厂房即可，占地面积不会太大，但是风力发电需要建立的发电机基本上需要两位数才能赶上火力发电，光是这些机器占据的地方就已经远远超过了火力发电。

由于这一原因，风力发电机一般都建在一些“深山老林”中，即那些人迹罕至的地方。

第二，风力发电机对地方的要求实际上也相当高，要有源源不断的风力，因此许多地区实际上并不符合风力发电的要求。

然而，尽管存在许多问题，但风力发电仍然是一个值得推广的方案。

第一个，其整体运行并非亏本，相当于也可以产生经济效益，只是有点慢。

因此，对于一些偏远地区来说，建立风力发电站可以带来很多好处。毕竟除了这类项目，基本上没有别的东西愿意落户这片土地。

其次，无论如何，风力发电是一种比较干净的发电方式，可以减少我们对环境的破坏。

总之，风力发电有其自身的优点和缺点，但是它离今天的历史还没有过去太久，所以还有很长的路要走。

我们可以期待未来的科技进步，顺利提高风力发电的转化效率，这可能会在一定程度上减轻火力发电的压力，保护我们的青山绿水。

例如未来风力发电机的经济效益上升，我们还可以利用更多的闲置土地，说到底，这些东西在运行中并不需要人的加入，既能节省人力，又能不浪费我们闲置的土地，可谓一举多得。

我们期待着这样的明天，但目前我们要做的就是研究与创新相关的技术，希望未来风力发电能够越来越好，真正改变我们的生活。

参考文章：

风力发电叶片缓慢，速度实际上接近复兴高铁？三片叶子又有什么说法？

首发2024-05-02 17:31·挖个脑洞