水平轴风轮叶片旋转平面内分布力简化

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四、单叶片上的简化气动载荷
由于叶片旋转平面内任何半径处的分布力相等，则有：
f XB (r )
2 FXN r ZR 2
…………(1)
2M XN fYB (r ) ZR 2
…………(2)
四、单叶片上的简化气动载荷
在叶根处， F ………………(3) F XN
XB
Z
FYB
2 M XN ZR
S1 S2

P1 P2
2 r1dr 2 r2 dr

f YB ( r1 ) drr1 f YB ( r2 ) drr2
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三、叶片旋转平面内的分布力是均布载荷的证明
1 1

fYB ( r1 ) fYB ( r2 )
fYB (r1 ) fYB (r2 )
也就是说，在理想状态下，叶片旋转平面内任何半 径处的分布力相等。
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二、JB/T 10194-2000中的简化结果
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二、JB/T 10194-2000中的简化结果
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三、叶片旋转平面内的分布力是均布载荷的证明
请看图1，选取不同半径r1、r2处半径增量均为dr的圆环；
图1
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三、叶片旋转平面内的分布力是均布载荷的证明 我们当然可以假设，在理想情况下，阴影部分 圆环面积之比等于风轮dr范围内产生的功率之比：
论文名称：水平轴风轮叶片旋转平面内分布力简化
单 作 位： 北京可汗之风科技有限公司 者： 罗瑞合
日
期： 2014年10月24日
一、来自百度文库言
JB/T 10194-2000标准中附录A6中给出了水平 轴风轮叶片的简化气动载荷，其中的叶片旋转平面 内的分布力假设为三角形线性分布，初看起来似乎 很合理，实际上应该是均布载荷。
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五、气动设计中的应用 2.检查叶片气动外形设计是否合理 对于大型风力发电机组叶片，考虑由于轮毂和叶尖的 效率降低，在 0.3R r 0.75 R 之间，最佳气动效率时叶片旋 转平面内的分布力fYB应该差不多是基本相等，并且接近于 0.593πρV3/Z/ω。
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五、气动设计中的应用
3.叶片设计 不考虑轮毂影响和叶尖损失，在 0 r R 之间，半 径增加1倍，相同半径增量圆环发电功率增加1倍，旋转平 面内作用力不变，法向力增加1倍，对叶根的旋转平面内 弯矩增加1倍，法向弯矩增加3倍，如果仅从叶根弯矩的角 度来考虑，似乎更应该重视利用靠近叶根的风能，当然叶 片的弦长和扭角也应该满足生产和运输及安装的要求。
……………(4)
……………(5) ……………(6)
M XB
M YB
M XN Z
2 FXB R 3
其中（2）、（4）式与JB/T 10194-2000标准中附A6 明显不同，增大33%。
五、气动设计中的应用
1.叶片叶尖加长气动设计
由于叶片加长时，风轮角速度不变：
分布载荷与半径r无关，因此，只要在加长叶片 0<r<R之间保持分布力不变，在不考虑弹性变形的情况 下，气动效率与原来的叶片相当。