風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)知識介紹

1、風(fēng)力發(fā)電原理風(fēng)力發(fā)電原理介紹介紹1在這里你將了解在這里你將了解: :風(fēng)是如何形成的風(fēng)是如何形成的風(fēng)力發(fā)電機是如何發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電機是如何發(fā)電的2風(fēng)風(fēng) 風(fēng)的產(chǎn)生風(fēng)的產(chǎn)生風(fēng)和對流層風(fēng)和對流層從地理上看風(fēng)的形成從地理上看風(fēng)的形成3男孩說的對嗎？男孩說的對嗎？ 對對 or or 錯錯 他是對的，風(fēng)的形成他是對的，風(fēng)的形成是由于太陽對地球的是由于太陽對地球的加熱造成的加熱造成的4米勒正站在兩個溫度不同的房間米勒正站在兩個溫度不同的房間的門口，你能看出來哪個房間的的門口，你能看出來哪個房間的溫度更高嗎？溫度更高嗎？ 看看燭火，它在朝哪個方向偏？看看燭火，它在朝哪個方向偏？當(dāng)熱空氣進(jìn)入溫度低的房間，氣當(dāng)熱空氣

2、進(jìn)入溫度低的房間，氣流上升，在門口形成了風(fēng)流上升，在門口形成了風(fēng) 5熱空氣較輕，因此上升，這就熱空氣較輕，因此上升，這就把低處的空間留給了冷空氣，把低處的空間留給了冷空氣，所以在門口低處，氣流又從溫所以在門口低處，氣流又從溫度低的房間進(jìn)入溫度高的房間度低的房間進(jìn)入溫度高的房間 6由于兩個屋子之間有溫度差，由于兩個屋子之間有溫度差，風(fēng)就一直在吹。壁爐里的火加風(fēng)就一直在吹。壁爐里的火加熱了空氣。熱空氣流動到溫度熱了空氣。熱空氣流動到溫度低的房間的頂部，最終通過窗低的房間的頂部，最終通過窗戶釋放到外界。太陽不斷地加戶釋放到外界。太陽不斷地加熱著地球，壁爐就扮演著太陽熱著地球，壁爐就扮演著太陽的角色的

3、角色 71)1)當(dāng)太陽光照射到地球表面時，地當(dāng)太陽光照射到地球表面時，地球被加熱，而陸地和海洋的吸收熱球被加熱，而陸地和海洋的吸收熱量的速度是不同的，陸地吸收熱的量的速度是不同的，陸地吸收熱的速度比海洋快的多。速度比海洋快的多。 82)2)陸地上方的空氣加熱速度要比海陸地上方的空氣加熱速度要比海洋上更快，陸地上的熱空氣上升到洋上更快，陸地上的熱空氣上升到一定高度后冷卻。一定高度后冷卻。 93)3)這些冷空氣逐漸向海洋上方移這些冷空氣逐漸向海洋上方移動，在這里下沉并被向陸地方向動，在這里下沉并被向陸地方向擠壓，空氣向陸地的流動就是我擠壓，空氣向陸地的流動就是我們所說的風(fēng)。因此，說明太陽是們所說的

4、風(fēng)。因此，說明太陽是風(fēng)形成的原因所在！風(fēng)形成的原因所在！ 101) 1) 大氣層包圍著地球大氣層包圍著地球它的內(nèi)部被稱為對流層，距地球表面約十公里，完它的內(nèi)部被稱為對流層，距地球表面約十公里，完全由空氣組成。接近地球表面有大量的空氣，而全由空氣組成。接近地球表面有大量的空氣，而8 81010公里以外空氣卻很稀薄，公里以外空氣卻很稀薄， 2) 2) 風(fēng)的形成主要有兩個原因：風(fēng)的形成主要有兩個原因：地球總是繞著自己的中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，對地球總是繞著自己的中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)動時，對流層靜止不動，這樣你的腦海里可能就會有風(fēng)形成的流層靜止不動，這樣你的腦海里可能就會有風(fēng)形成的概念了。而事實上在

5、地表數(shù)百米的空氣層是跟著地球概念了。而事實上在地表數(shù)百米的空氣層是跟著地球旋轉(zhuǎn)的。因此如果所有空氣（包括地表附近）完全靜旋轉(zhuǎn)的。因此如果所有空氣（包括地表附近）完全靜止，那么風(fēng)就不能形成了。止，那么風(fēng)就不能形成了。 111213這就是風(fēng)機如何發(fā)這就是風(fēng)機如何發(fā)電的：風(fēng)的作用使電的：風(fēng)的作用使葉輪旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)動葉輪旋轉(zhuǎn)葉輪轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機，發(fā)電帶動發(fā)電機，發(fā)電機產(chǎn)生電。機產(chǎn)生電。14從風(fēng)中得到能量的3個主要因素：風(fēng)速通過葉輪的風(fēng)的橫截面葉輪的轉(zhuǎn)換效率、輸電系統(tǒng)、發(fā)電機或泵對風(fēng)能進(jìn)行百分之百的利用是不實際的，這是因為在利用過程中要中斷風(fēng)流，而這一中斷將會阻止一部分空氣通過葉輪。因此，一臺效率100%的

6、航空發(fā)電機最多只能將風(fēng)中可利用能量的60%轉(zhuǎn)換為機械能。 設(shè)計良好的葉片能夠引出理論最高限度的70%，但轉(zhuǎn)換機構(gòu)的損耗會將總效率減少到35%或以下。15VrVoutWind Speed 風(fēng)速Available Wind Power可用風(fēng)力Rated Power額定功率 Rated Output at Rated Wind Speed at Hub Height轂高度處額定風(fēng)速下的額定輸出Cut-out or Furling Velocity截止或收葉速度Cut-in speed 啟動速度啟動速度啟動速度額定風(fēng)速額定風(fēng)速收葉速度收葉速度3 M/S1112 M/S25 M/S16Aero Turb

7、ine航空渦輪機航空渦輪機Gearing齒輪裝置齒輪裝置Coupling聯(lián)軸器聯(lián)軸器Electric Generator發(fā)電機發(fā)電機Controller控制器控制器Wind Speed & Direction 風(fēng)速與方向風(fēng)速與方向Yaw Control & Pitch Control偏航控制與變槳偏航控制與變槳控制控制Speed & Torque速度與扭矩速度與扭矩Speed 速度速度Wind 風(fēng)風(fēng)Output Power輸出功率輸出功率 17 塔架塔架 機艙機艙 變壓器變壓器 葉輪葉輪 基礎(chǔ)基礎(chǔ)裝配一臺風(fēng)機裝配一臺風(fēng)機 一臺風(fēng)機是由許多部分組成的？一臺風(fēng)機是由許多部分

8、組成的？18葉輪葉輪 葉輪被固定在大葉輪被固定在大的主軸上，大的的主軸上，大的葉輪有三個吸收葉輪有三個吸收風(fēng)能的葉片，風(fēng)風(fēng)能的葉片，風(fēng)速足夠大時就會速足夠大時就會驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)！驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)！19主軸主軸 主軸與齒輪箱連主軸與齒輪箱連接，葉輪用很大接，葉輪用很大的力使主軸轉(zhuǎn)動，的力使主軸轉(zhuǎn)動，因此軸必須足夠因此軸必須足夠粗！粗！20齒輪箱齒輪箱 大型風(fēng)機葉輪的大型風(fēng)機葉輪的旋轉(zhuǎn)速度在每分旋轉(zhuǎn)速度在每分鐘鐘27轉(zhuǎn)左右，而轉(zhuǎn)左右，而發(fā)電機的轉(zhuǎn)速要發(fā)電機的轉(zhuǎn)速要在每分鐘在每分鐘1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)左右，因此就需左右，因此就需要齒輪箱將要齒輪箱將27轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樽優(yōu)?500轉(zhuǎn)！轉(zhuǎn)！21偏航軸承偏航軸承 巨大的齒輪環(huán)

9、被巨大的齒輪環(huán)被安裝在機艙下部、安裝在機艙下部、塔架內(nèi)，齒輪環(huán)塔架內(nèi)，齒輪環(huán)與偏航電機的齒與偏航電機的齒相嚙合，這樣使相嚙合，這樣使機艙偏航對風(fēng)！機艙偏航對風(fēng)！22發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機達(dá)到轉(zhuǎn)速發(fā)電機達(dá)到轉(zhuǎn)速后開始產(chǎn)生電流，后開始產(chǎn)生電流，電流通過粗的電電流通過粗的電纜被送到塔架下纜被送到塔架下面的控制柜面的控制柜.23散熱器散熱器 發(fā)電機高速轉(zhuǎn)動發(fā)電機高速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生熱量，如時產(chǎn)生熱量，如果溫度過高發(fā)電果溫度過高發(fā)電機就會損壞，這機就會損壞，這就是為什么電機就是為什么電機需要冷卻。在一需要冷卻。在一些風(fēng)機上采用水些風(fēng)機上采用水冷卻方式，而散冷卻方式，而散熱器再將水冷卻！熱器再將水冷卻！24偏航電

10、機偏航電機 偏航電機將機艙偏航電機將機艙轉(zhuǎn)動以便使葉輪轉(zhuǎn)動以便使葉輪準(zhǔn)確對風(fēng)！準(zhǔn)確對風(fēng)！25控制器控制器 風(fēng)機控制柜里是風(fēng)機控制柜里是一臺能控制風(fēng)機一臺能控制風(fēng)機各個部件的計算各個部件的計算機，計算機使機機，計算機使機艙偏航對風(fēng)，當(dāng)艙偏航對風(fēng)，當(dāng)風(fēng)速儀所測風(fēng)速風(fēng)速儀所測風(fēng)速達(dá)到某一定值時，達(dá)到某一定值時，計算機發(fā)出命令計算機發(fā)出命令釋放剎車，使葉釋放剎車，使葉輪轉(zhuǎn)動！輪轉(zhuǎn)動！26風(fēng)速儀風(fēng)速儀風(fēng)速儀用來測量風(fēng)速儀用來測量風(fēng)的速度，它隨風(fēng)的速度，它隨時將風(fēng)速信息傳時將風(fēng)速信息傳到控制器中！到控制器中！27風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo) 風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)向擺風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)向擺動，它告訴控制動，它告訴控制系統(tǒng)風(fēng)的方向，系統(tǒng)風(fēng)的方

11、向，計算機啟動偏航計算機啟動偏航電機偏航使葉輪電機偏航使葉輪對風(fēng)對風(fēng)28機械剎車機械剎車 當(dāng)風(fēng)機需要被維當(dāng)風(fēng)機需要被維修或例行維護(hù)時，修或例行維護(hù)時，機械剎車將葉輪機械剎車將葉輪鎖定，使其停止鎖定，使其停止轉(zhuǎn)動！轉(zhuǎn)動！29高速軸高速軸 高速軸將來自高速軸將來自齒輪箱的能量傳齒輪箱的能量傳遞到發(fā)電機，此遞到發(fā)電機，此時高速軸的轉(zhuǎn)速時高速軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘達(dá)到每分鐘1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)!31它是如何工作的？它是如何工作的？ 機艙葉輪齒輪箱發(fā)電機塔架風(fēng)建造地點組裝一臺風(fēng)機32機艙機艙主軸齒輪箱高速軸機械剎車發(fā)電機控制器風(fēng)速儀風(fēng)向標(biāo)偏航電機偏航軸承冷卻系統(tǒng)葉輪33主軸主軸葉輪被用螺栓固定在風(fēng)葉輪被用螺栓固定在

12、風(fēng)機主軸上一個強度很高機主軸上一個強度很高的圓盤上。的圓盤上。牢固、穩(wěn)定的固定葉輪是非常重要的。牢固、穩(wěn)定的固定葉輪是非常重要的。 齒輪箱則被固定在主軸的另一頭。齒輪箱則被固定在主軸的另一頭。 34齒輪箱齒輪箱這是機艙內(nèi)部的齒輪箱。齒輪這是機艙內(nèi)部的齒輪箱。齒輪箱內(nèi)部有齒輪傳動裝置，內(nèi)部箱內(nèi)部有齒輪傳動裝置，內(nèi)部齒輪之間相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)速齒輪之間相互嚙合，葉輪轉(zhuǎn)速在每分鐘在每分鐘27轉(zhuǎn)左右轉(zhuǎn)左右主軸緩慢旋轉(zhuǎn)將很大的力傳送主軸緩慢旋轉(zhuǎn)將很大的力傳送到齒輪箱里，通過傳動裝置將到齒輪箱里，通過傳動裝置將轉(zhuǎn)速成比例提高。轉(zhuǎn)速成比例提高。 35高速軸高速軸發(fā)電機與齒輪箱是通過高速軸連發(fā)電機與齒輪箱是通過

13、高速軸連接的接的.高速軸轉(zhuǎn)動并不像主軸那樣具有高速軸轉(zhuǎn)動并不像主軸那樣具有很大的扭矩很大的扭矩 這就是高速軸看起來很細(xì)的原因。這就是高速軸看起來很細(xì)的原因。 另一方面，高速軸轉(zhuǎn)速很快，另一方面，高速軸轉(zhuǎn)速很快，達(dá)到了每分鐘達(dá)到了每分鐘1500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)36機械剎車機械剎車一臺風(fēng)機有兩套原理不同的剎車：一臺風(fēng)機有兩套原理不同的剎車：一套是葉尖剎車，另一套是機械一套是葉尖剎車，另一套是機械剎車。剎車。機械剎車被安裝在發(fā)電機與齒輪箱之間機械剎車被安裝在發(fā)電機與齒輪箱之間的高速軸上，它僅僅被用在當(dāng)葉尖剎車的高速軸上，它僅僅被用在當(dāng)葉尖剎車失敗需要緊急剎車時。當(dāng)風(fēng)機在停機檢失敗需要緊急剎車時。當(dāng)風(fēng)機在停機檢修

14、狀態(tài)時，啟動剎車裝置以避免因風(fēng)機修狀態(tài)時，啟動剎車裝置以避免因風(fēng)機突然啟動而產(chǎn)生的隱患。突然啟動而產(chǎn)生的隱患。 37發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機用來產(chǎn)生電流。其內(nèi)部有一些磁發(fā)電機用來產(chǎn)生電流。其內(nèi)部有一些磁鐵和大量的銅線，發(fā)電機轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生了鐵和大量的銅線，發(fā)電機轉(zhuǎn)動就產(chǎn)生了電流。電流。如果你的自行車上有發(fā)電機照明裝置，你如果你的自行車上有發(fā)電機照明裝置，你就已經(jīng)了解了發(fā)電機了就已經(jīng)了解了發(fā)電機了 ，當(dāng)自行車輪轉(zhuǎn)，當(dāng)自行車輪轉(zhuǎn)動時發(fā)電機被帶動，產(chǎn)生電流供照明。動時發(fā)電機被帶動，產(chǎn)生電流供照明。 38控制器控制器風(fēng)機始終被若干臺計算機控制著，風(fēng)機始終被若干臺計算機控制著，這些計算機被統(tǒng)稱為風(fēng)機控制系這些計算

15、機被統(tǒng)稱為風(fēng)機控制系統(tǒng)。其中主要的計算機被稱為控統(tǒng)。其中主要的計算機被稱為控制器制器風(fēng)機的每一個變化都被控制器監(jiān)風(fēng)機的每一個變化都被控制器監(jiān)控著，并做一定的處理?？刂?，并做一定的處理。控制器時時刻刻監(jiān)視著風(fēng)機應(yīng)該控制器時時刻刻監(jiān)視著風(fēng)機應(yīng)該或不應(yīng)該發(fā)生的情況?；虿粦?yīng)該發(fā)生的情況。39風(fēng)速儀風(fēng)速儀風(fēng)速儀時刻測量著風(fēng)的速度并通知風(fēng)速儀時刻測量著風(fēng)的速度并通知風(fēng)機控制器在風(fēng)速足夠時將風(fēng)機偏風(fēng)機控制器在風(fēng)速足夠時將風(fēng)機偏航到對風(fēng)狀態(tài)，并啟動。航到對風(fēng)狀態(tài)，并啟動。時刻監(jiān)測風(fēng)速是十分重要的，因為在風(fēng)速時刻監(jiān)測風(fēng)速是十分重要的，因為在風(fēng)速過大時會使風(fēng)機毀壞。這就是為什么當(dāng)風(fēng)過大時會使風(fēng)機毀壞。這就是為什么

16、當(dāng)風(fēng)速超過速超過25m/s時，風(fēng)機就會自動停下來。時，風(fēng)機就會自動停下來。而當(dāng)風(fēng)速降低時，風(fēng)速儀會告訴控制器可而當(dāng)風(fēng)速降低時，風(fēng)速儀會告訴控制器可以開機啟動了。以開機啟動了。 40風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo)總是跟隨著風(fēng)的方向擺動。風(fēng)向標(biāo)總是跟隨著風(fēng)的方向擺動。在風(fēng)向標(biāo)的底部有一個很小的傳感器，它在風(fēng)向標(biāo)的底部有一個很小的傳感器，它可以將風(fēng)向信號傳給控制器，而控制器會可以將風(fēng)向信號傳給控制器，而控制器會告訴偏航電機將機艙轉(zhuǎn)向葉輪對風(fēng)位置。告訴偏航電機將機艙轉(zhuǎn)向葉輪對風(fēng)位置。 41偏航電機偏航電機葉輪應(yīng)該總是處在對風(fēng)狀態(tài)，以葉輪應(yīng)該總是處在對風(fēng)狀態(tài)，以便于風(fēng)輪最大程度的吸收風(fēng)能。便于風(fēng)輪最大程度的吸收風(fēng)能

17、。偏航電機就起轉(zhuǎn)動機艙使葉輪對偏航電機就起轉(zhuǎn)動機艙使葉輪對風(fēng)的作用。風(fēng)的作用。在偏航電機下面有一個小齒輪，在偏航電機下面有一個小齒輪，用來與偏航軸承嚙合！用來與偏航軸承嚙合！ 42偏航軸承偏航軸承偏航電機下面有一個小齒輪與偏航電機下面有一個小齒輪與一個巨大的齒輪嚙合！這個大一個巨大的齒輪嚙合！這個大齒輪叫做偏航軸承。齒輪叫做偏航軸承。一些小的偏航軸承是外齒，而一些小的偏航軸承是外齒，而大型風(fēng)機的偏航軸承一般是內(nèi)大型風(fēng)機的偏航軸承一般是內(nèi)齒！相同的是它們都要依靠偏齒！相同的是它們都要依靠偏航電機的驅(qū)動。航電機的驅(qū)動。 43冷卻系統(tǒng)（散熱器）冷卻系統(tǒng)（散熱器）發(fā)電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生大量的熱，熱發(fā)電機轉(zhuǎn)

18、動時會產(chǎn)生大量的熱，熱量如果不能及時排除就會對發(fā)電機量如果不能及時排除就會對發(fā)電機有損壞，因此非常有必要在發(fā)電機有損壞，因此非常有必要在發(fā)電機因為過熱而要停止前將溫度降下來。因為過熱而要停止前將溫度降下來。有兩種冷卻方式通過空氣或水有兩種冷卻方式通過空氣或水使用水冷卻時，冷水被導(dǎo)入一些隱藏使用水冷卻時，冷水被導(dǎo)入一些隱藏在發(fā)電機外殼里的管中。水冷卻了發(fā)在發(fā)電機外殼里的管中。水冷卻了發(fā)電機加熱了水本身。而散熱器（如上電機加熱了水本身。而散熱器（如上圖）又利用周圍環(huán)境的空氣再將水冷圖）又利用周圍環(huán)境的空氣再將水冷卻。由此，水在冷卻發(fā)電機的同時不卻。由此，水在冷卻發(fā)電機的同時不斷的循環(huán)，溫度卻不會升

19、高。斷的循環(huán)，溫度卻不會升高。44葉輪葉輪所有大型風(fēng)機都有三個葉片所有大型風(fēng)機都有三個葉片組成葉輪與主軸連接，而每組成葉輪與主軸連接，而每種風(fēng)機的葉片長度都有所不種風(fēng)機的葉片長度都有所不同。比如有一種風(fēng)機葉片長同。比如有一種風(fēng)機葉片長度為度為25-27米，而最大的風(fēng)機米，而最大的風(fēng)機的葉片達(dá)到的葉片達(dá)到39米，這相當(dāng)于米，這相當(dāng)于一懂一懂13層的高樓！層的高樓！46葉輪葉輪 大氣壓力大氣壓力滑翔機滑翔機升力升力 葉片葉片鳥和升力鳥和升力葉片制造廠葉片制造廠偏航偏航47大氣壓力大氣壓力當(dāng)你在坐過山車時，是否感覺當(dāng)你在坐過山車時，是否感覺到在你的耳朵里有壓力？在不到在你的耳朵里有壓力？在不同的空氣

20、壓力下你又有什么感同的空氣壓力下你又有什么感覺呢？當(dāng)空氣壓力迅速改變時，覺呢？當(dāng)空氣壓力迅速改變時，耳膜會隨之凹進(jìn)或凸起一些。耳膜會隨之凹進(jìn)或凸起一些。海拔高的時候大氣壓下降，耳海拔高的時候大氣壓下降，耳膜會凸起一些，因為你頭部內(nèi)膜會凸起一些，因為你頭部內(nèi)的空氣壓力要與外界保持一致；的空氣壓力要與外界保持一致； 48滑翔機滑翔機 滑翔機能夠在沒有任何引擎的情況下飛翔，并且能夠滑翔很長的一段距離?；铏C能夠在沒有任何引擎的情況下飛翔，并且能夠滑翔很長的一段距離。49滑翔機滑翔機滑翔機的重量使它向地面下落，這是地心引力造成的，然而滑翔滑翔機的重量使它向地面下落，這是地心引力造成的，然而滑翔機并沒有

21、掉下來，卻能維持?jǐn)?shù)小時的飛翔！機并沒有掉下來，卻能維持?jǐn)?shù)小時的飛翔！50滑翔機滑翔機當(dāng)?shù)匦囊κ够铏C下落時，必須有一個相反的力使它留在空中，這當(dāng)?shù)匦囊κ够铏C下落時，必須有一個相反的力使它留在空中，這個力應(yīng)該和地心引力足夠大否則滑翔機就墜落了！個力應(yīng)該和地心引力足夠大否則滑翔機就墜落了！ 51滑翔機飛行的時候有兩種力在同滑翔機飛行的時候有兩種力在同時作用：地心引力和升力。時作用：地心引力和升力。滑翔機的兩翼在空中移動時能夠滑翔機的兩翼在空中移動時能夠產(chǎn)生和地心引力同樣大小的升力！產(chǎn)生和地心引力同樣大小的升力！52當(dāng)你往空中扔一塊石頭時，石頭不會很長時間以后才落地，但是當(dāng)你往空中扔一塊石頭時

22、，石頭不會很長時間以后才落地，但是滑翔機卻能在空中呆數(shù)小時為什么會這樣呢？滑翔機卻能在空中呆數(shù)小時為什么會這樣呢？53 如果你把滑翔機的機翼一切兩半，你如果你把滑翔機的機翼一切兩半，你可以看見截面上面是曲線的，而下面可以看見截面上面是曲線的，而下面幾乎是直線的幾乎是直線的當(dāng)機翼在空中移動時，通過曲線面的當(dāng)機翼在空中移動時，通過曲線面的氣流速度要明顯快于下表面的氣流速氣流速度要明顯快于下表面的氣流速度，因此機翼下方的氣壓大于上方的度，因此機翼下方的氣壓大于上方的氣壓，由此形成的壓力差將滑翔機升氣壓，由此形成的壓力差將滑翔機升起！起！ 54你已經(jīng)知道了低氣壓能夠?qū)⑽矬w升起。接下來我們來看看吸塵器，

23、你已經(jīng)知道了低氣壓能夠?qū)⑽矬w升起。接下來我們來看看吸塵器，吸塵器在工作時吸管中形成了一個低氣壓帶，這個低壓將灰塵和臟吸塵器在工作時吸管中形成了一個低氣壓帶，這個低壓將灰塵和臟物從地板上升起，吸入管中。如果把管口貼著你的皮膚，就會在你物從地板上升起，吸入管中。如果把管口貼著你的皮膚，就會在你的皮膚上留下一個紅色的印記。的皮膚上留下一個紅色的印記。55升力升力滑翔機的機翼上的升力在地心引力作用的同時將滑翔機浮在空中風(fēng)機滑翔機的機翼上的升力在地心引力作用的同時將滑翔機浮在空中風(fēng)機葉片就是應(yīng)用了這種原理。葉片就是應(yīng)用了這種原理。 56葉片葉片風(fēng)機的葉片就象滑翔機的機翼，風(fēng)機就是用葉片的升力使葉輪旋轉(zhuǎn)。

24、風(fēng)機的葉片就象滑翔機的機翼，風(fēng)機就是用葉片的升力使葉輪旋轉(zhuǎn)。575859鳥的升力鳥的升力鳥類在數(shù)千年前就發(fā)現(xiàn)了這個物理現(xiàn)象，它們不會被地心引力束縛在地面。它們的翅膀非常適合產(chǎn)生升力。6061葉片需要有足夠的強度，這就是為什么每個葉片中間葉片需要有足夠的強度，這就是為什么每個葉片中間都有一個梁，這個梁和葉片一樣長，它是在一個溫度都有一個梁，這個梁和葉片一樣長，它是在一個溫度極高的袋子里用玻璃纖維澆鑄而成的！極高的袋子里用玻璃纖維澆鑄而成的！ 62這兩個殼在另一個葉片生產(chǎn)廠澆鑄。它們隨后被組合這兩個殼在另一個葉片生產(chǎn)廠澆鑄。它們隨后被組合成葉片。工人們用塑料制品附在玻璃纖維上保護(hù)它，成葉片。工人們

25、用塑料制品附在玻璃纖維上保護(hù)它，制造葉片時精確度是很重要的。制造葉片時精確度是很重要的。 63這兩個外殼被放在一個模具中，然后封閉。這兩個外殼被放在一個模具中，然后封閉。殼在烤爐中加熱以便玻璃纖維變得足夠硬。殼在烤爐中加熱以便玻璃纖維變得足夠硬。64在外殼裝配在一起之前，需要將大梁安裝進(jìn)去。在外殼裝配在一起之前，需要將大梁安裝進(jìn)去。在大梁的上面你可以看見粘合層。在大梁的上面你可以看見粘合層。 65葉片的表面必須足夠的光滑以避免風(fēng)經(jīng)過其表面時速度降葉片的表面必須足夠的光滑以避免風(fēng)經(jīng)過其表面時速度降下來。這就是為什么任何一處小的滑傷都要用玻璃纖維填下來。這就是為什么任何一處小的滑傷都要用玻璃纖維填

26、充。最后，葉片被放置在地上拋光，直到表面足夠光滑。充。最后，葉片被放置在地上拋光，直到表面足夠光滑。66偏航偏航風(fēng)機的控制系統(tǒng)總是保證葉輪處于對風(fēng)的狀態(tài)。風(fēng)機的控制系統(tǒng)總是保證葉輪處于對風(fēng)的狀態(tài)。機艙頂部的風(fēng)向標(biāo)告訴控制系統(tǒng)風(fēng)的方向，當(dāng)風(fēng)變機艙頂部的風(fēng)向標(biāo)告訴控制系統(tǒng)風(fēng)的方向，當(dāng)風(fēng)變向時，機艙和葉輪的方向也隨之改變。向時，機艙和葉輪的方向也隨之改變。 葉輪應(yīng)該總是處于對風(fēng)狀態(tài)以便于吸收最大的葉輪應(yīng)該總是處于對風(fēng)狀態(tài)以便于吸收最大的風(fēng)能。風(fēng)能。 68齒輪齒輪齒輪工作原理齒輪工作原理風(fēng)機的齒輪風(fēng)機的齒輪 69當(dāng)你騎車上坡時會怎樣做：用一當(dāng)你騎車上坡時會怎樣做：用一檔，二檔還是最高檔？檔，二檔還是最

27、高檔？ 70一檔一檔這是很明智的做法，這樣很容易上坡。這是很明智的做法，這樣很容易上坡。盡管你蹬的很快，爬坡速度很慢，但是盡管你蹬的很快，爬坡速度很慢，但是這樣卻一點不費勁。這樣卻一點不費勁。 71二檔二檔哦，二檔爬坡的確有些費力，哦，二檔爬坡的確有些費力，雖然你不必像一檔那樣蹬的很雖然你不必像一檔那樣蹬的很快，卻很吃力。快，卻很吃力。 72最高檔最高檔嘿，你是在上坡不是在下坡！嘿，你是在上坡不是在下坡！事實上就不可能用最高檔爬坡。事實上就不可能用最高檔爬坡。也就只有專業(yè)自行車運動員會也就只有專業(yè)自行車運動員會用最高檔爬坡！用最高檔爬坡！ 73騎自行車爬上坡的騎自行車爬上坡的確要費一些功夫。確

28、要費一些功夫。當(dāng)女孩用最高檔爬當(dāng)女孩用最高檔爬坡時更困難。另一坡時更困難。另一方面，她沒有必要方面，她沒有必要在到達(dá)坡頂前蹬的在到達(dá)坡頂前蹬的那么快。那么快。74變到第一檔時，上變到第一檔時，上坡就容易多了，而坡就容易多了，而這時女孩就需要蹬這時女孩就需要蹬的快些了。的快些了。 75不論女孩選擇的是哪個檔位，上不論女孩選擇的是哪個檔位，上坡所要做的總功是一樣的。當(dāng)車坡所要做的總功是一樣的。當(dāng)車的負(fù)載很重時，緩慢蹬車是很有的負(fù)載很重時，緩慢蹬車是很有必要的。必要的。當(dāng)負(fù)載很輕時，蹬車速度就要加快了當(dāng)負(fù)載很輕時，蹬車速度就要加快了那這與風(fēng)機有什么關(guān)系呢？那這與風(fēng)機有什么關(guān)系呢？76這里有一個葉輪、

29、一個這里有一個葉輪、一個齒輪箱、一臺發(fā)電機，齒輪箱、一臺發(fā)電機，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，主軸上當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，主軸上的負(fù)載很大，葉輪轉(zhuǎn)速的負(fù)載很大，葉輪轉(zhuǎn)速大概在每分鐘大概在每分鐘27轉(zhuǎn)左右，轉(zhuǎn)左右，這就相當(dāng)于女孩使用最這就相當(dāng)于女孩使用最高檔。高檔。77而發(fā)電機必須轉(zhuǎn)地足夠而發(fā)電機必須轉(zhuǎn)地足夠快才能發(fā)電，這就是風(fēng)快才能發(fā)電，這就是風(fēng)機為什么有個齒輪箱機為什么有個齒輪箱就像自行車一樣。就像自行車一樣。78齒輪箱將每分鐘齒輪箱將每分鐘27轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速變到轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速變到1500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)每分鐘.主軸以每分鐘主軸以每分鐘27轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),而此時告訴軸速度而此時告訴軸速度已經(jīng)達(dá)到已經(jīng)達(dá)到1500轉(zhuǎn)每分鐘轉(zhuǎn)每

30、分鐘.80發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機發(fā)電機 發(fā)電機的電路發(fā)電機的電路電的感應(yīng)現(xiàn)象電的感應(yīng)現(xiàn)象81發(fā)電機發(fā)電機 你見過自行車上的照明你見過自行車上的照明燈嗎燈嗎? 它不用攜帶電池，它不用攜帶電池，只要車輪轉(zhuǎn)動，燈就可只要車輪轉(zhuǎn)動，燈就可以一直亮著以一直亮著82發(fā)電機產(chǎn)生電流，通過電線將電發(fā)電機產(chǎn)生電流，通過電線將電送到燈里。你可能會問：為什么送到燈里。你可能會問：為什么只有一根電線就構(gòu)成了整個回只有一根電線就構(gòu)成了整個回路？路？ 其實自行車的框架就是另一其實自行車的框架就是另一根導(dǎo)線，只不過在一般電路中很根導(dǎo)線，只不過在一般電路中很少件而已！少件而已！ 83其實，這個發(fā)電機的原理很簡單：底部是一個用銅

31、線繞其實，這個發(fā)電機的原理很簡單：底部是一個用銅線繞成的一個線圈，線圈上面是一個磁鐵。磁鐵和銅線圈是成的一個線圈，線圈上面是一個磁鐵。磁鐵和銅線圈是不接觸的。不接觸的。 一根軸將車輪和磁鐵連動起來，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，一根軸將車輪和磁鐵連動起來，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動。磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動。 當(dāng)磁鐵在線圈上方轉(zhuǎn)動時，線圈里產(chǎn)當(dāng)磁鐵在線圈上方轉(zhuǎn)動時，線圈里產(chǎn)生了電流，這被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象生了電流，這被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象 事實上，風(fēng)機的發(fā)事實上，風(fēng)機的發(fā)電機和我們剛才說電機和我們剛才說的發(fā)電機原理是一的發(fā)電機原理是一樣的，它的內(nèi)部也樣的，它的內(nèi)部也是磁鐵和線圈的相是磁鐵和線圈的相對運動。對運動。 85 電

32、纜電纜 梯子梯子 控制器控制器 燈燈 法蘭法蘭 平臺平臺8687電纜電纜 機艙內(nèi)發(fā)電機產(chǎn)機艙內(nèi)發(fā)電機產(chǎn)生的電流通過很生的電流通過很厚的電纜線進(jìn)入厚的電纜線進(jìn)入控制柜！控制柜！88梯子梯子所有塔架內(nèi)都有所有塔架內(nèi)都有一個梯子，使你一個梯子，使你能夠爬到機艙上，能夠爬到機艙上，梯子接近塔壁，梯子接近塔壁，以便于在你爬上以便于在你爬上或爬下梯子時可或爬下梯子時可以用后背緊靠塔以用后背緊靠塔壁，以保證安全！壁，以保證安全！89控制器控制器 風(fēng)機的控制裝風(fēng)機的控制裝置就是一臺計算置就是一臺計算機，它能檢查各機，它能檢查各個部件的工作狀個部件的工作狀態(tài)，如果某個部態(tài)，如果某個部件停止工作，控件停止工作，控

33、制器將通過計算制器將通過計算機向中央監(jiān)控室機向中央監(jiān)控室報告故障！報告故障！90燈燈 塔架沒有朝外的塔架沒有朝外的窗戶，因此塔架窗戶，因此塔架內(nèi)有照明很重要！內(nèi)有照明很重要！91法蘭法蘭法蘭上的螺栓保法蘭上的螺栓保證塔架的各部分證塔架的各部分緊密相連緊密相連92平臺平臺 塔架內(nèi)有兩個或塔架內(nèi)有兩個或三個的平臺供維三個的平臺供維護(hù)人員休息！護(hù)人員休息！93塔架塔架塔架的高度塔架的高度塔架的兩種設(shè)計思路塔架的兩種設(shè)計思路塔架的制造塔架的制造 94看看你自己的判斷看看你自己的判斷 塔架頂部要安裝機艙和葉輪，那么是不是塔架必須非常高呢？塔架有多高并不重要，只要葉片不碰到地面就可以了 葉輪應(yīng)該盡可能的高

34、，這一點非常重要95塔架有多高并不重要，只要葉片不碰到地面就可以了 不，看看這兩個煙囪不，看看這兩個煙囪在高煙囪的在高煙囪的頂部風(fēng)最大地面上和頂部風(fēng)最大地面上和40-70米高米高處的風(fēng)速肯定是不一樣的。風(fēng)越處的風(fēng)速肯定是不一樣的。風(fēng)越大，其中蘊藏的風(fēng)能就越大。這大，其中蘊藏的風(fēng)能就越大。這就是為什么葉輪應(yīng)該盡可能的高，就是為什么葉輪應(yīng)該盡可能的高，以便吸收更大的風(fēng)能以便吸收更大的風(fēng)能.96葉輪應(yīng)該盡可能的高，這一點非常重要這是對的。這是對的。40-70米高處的風(fēng)比地面的風(fēng)大的多。米高處的風(fēng)比地面的風(fēng)大的多。煙囪里出來的煙就可以告訴你這個答案煙囪里出來的煙就可以告訴你這個答案葉輪越高，風(fēng)機產(chǎn)生的

35、能量就越大。葉輪越高，風(fēng)機產(chǎn)生的能量就越大。 97兩種塔架兩種塔架 格子狀的塔架 和 筒狀塔架.格子狀的塔架格子狀的塔架塔架可以被設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)的格子狀支撐結(jié)塔架可以被設(shè)計為鋼結(jié)構(gòu)的格子狀支撐結(jié)構(gòu)構(gòu).這種塔架十分結(jié)實而且很經(jīng)濟。這種塔架十分結(jié)實而且很經(jīng)濟。筒狀塔架筒狀塔架為大型風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計的塔架應(yīng)該是底為大型風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計的塔架應(yīng)該是底部比頂部略為粗些的筒狀塔架。部比頂部略為粗些的筒狀塔架。一個筒狀鋼結(jié)構(gòu)塔架十分結(jié)實。一個筒狀鋼結(jié)構(gòu)塔架十分結(jié)實。 981) 筒狀塔架是由許多鋼板焊接筒狀塔架是由許多鋼板焊接而成的單片的鋼板先被運到生而成的單片的鋼板先被運到生產(chǎn)塔架的工廠產(chǎn)塔架的工廠. 你注意到?jīng)]

36、有：你注意到?jīng)]有：鋼板的邊緣是傾斜的，如果不鋼板的邊緣是傾斜的，如果不這樣的話，塔架就不能做成上這樣的話，塔架就不能做成上窄下寬的筒狀了！窄下寬的筒狀了！ 992) 在鋼板被焊接之前，要在鋼板被焊接之前，要先把它壓成環(huán)形。先把它壓成環(huán)形。 照片上照片上的工人正在用起重機搬運鋼的工人正在用起重機搬運鋼板。板。 1003) 鋼板被壓成環(huán)形，這就鋼板被壓成環(huán)形，這就做好了焊接的準(zhǔn)備。工人做好了焊接的準(zhǔn)備。工人們遙控電焊機將鋼板焊接們遙控電焊機將鋼板焊接成型。成型。 1014) 豎立起來的塔架由好幾豎立起來的塔架由好幾部分組成的。塔架的每一部分組成的。塔架的每一部分都有部分都有20-30米高。一米高。

37、一些塔架有些塔架有60米高，不可能米高，不可能組裝好再運輸。組裝好再運輸。50米高的米高的塔架大約塔架大約40噸重，但是噸重，但是60米高的塔架卻有米高的塔架卻有80噸。噸。 1025) 法蘭被焊接在塔架每部分的法蘭被焊接在塔架每部分的兩端兩端 法蘭其實就是有很多孔的法蘭其實就是有很多孔的鋼環(huán)。塔架各部分的連接是用鋼環(huán)。塔架各部分的連接是用法蘭之間螺栓固定完成的。法蘭之間螺栓固定完成的。 1036) 用肉眼很難判斷焊接是用肉眼很難判斷焊接是否緊密牢固，因此就要用否緊密牢固，因此就要用超聲波來檢測。超聲波來檢測。 照片上的工人通過顯示照片上的工人通過顯示器就可以知道焊接的質(zhì)量。器就可以知道焊接的

38、質(zhì)量。 可以試想一下如果不做可以試想一下如果不做這項工作，將會有什么事這項工作，將會有什么事情發(fā)生！情發(fā)生！105建造地點建造地點山的影響山的影響陡峭的山崖陡峭的山崖106山坡的影響山坡的影響哪里的風(fēng)更強？哪里的風(fēng)更強？是是 山頂山頂 上還是上還是 山腳山腳 下下呢？呢？正確，正確， 山頂上的風(fēng)更強，山頂上的風(fēng)更強，當(dāng)風(fēng)遇到山時迅速向上當(dāng)風(fēng)遇到山時迅速向上爬升，風(fēng)速隨之增大，爬升，風(fēng)速隨之增大，這就是為什么建造風(fēng)機這就是為什么建造風(fēng)機最理想的地方應(yīng)該是在最理想的地方應(yīng)該是在山頂。山頂。不對，看看那些樹，不對，看看那些樹， 山頂上山頂上的風(fēng)更強，當(dāng)風(fēng)遇到山時迅的風(fēng)更強，當(dāng)風(fēng)遇到山時迅速向上爬升，風(fēng)速隨之增大，速向上爬升，風(fēng)速隨之增大，這就是為什么建造風(fēng)機最理這就是為什么建造風(fēng)機最理想的地方應(yīng)該是在山頂。想的地方應(yīng)該是在山頂。107陡峭的山崖陡峭的山崖并不是所有的山都適合建造風(fēng)機，只有斜坡并不是所有的山都適合建造風(fēng)機，只有斜坡平緩的山才是最理想的地點。平緩的山才是最理想的地點。如果你把風(fēng)機放在懸崖頂上，那么葉輪面對如果你把風(fēng)機放在懸崖頂上，那么葉輪面對的就是很不穩(wěn)定的氣流。的就是很不穩(wěn)定的