阻力型垂直轴风力机资料

屏障平板式风力机（垂直轴阻力式风力机之一）
一个垂直于风向的平板会受到一个与风向相同的力，我们称这个力为阻力。

屏障平板式风力机就是利用风的阻力做功的风力机。

这是一个屏障平板式风力机的叶片转子（叶轮），在转轴上分布着六个平板叶片。

当风吹向风叶转子时，转子并不会旋转，因为风在转子两侧的阻力相同。

如果在轴的一侧装上挡风的屏障。

在挡风屏障一侧的风将绕屏障外面通过，不对叶片产生推力；而另一侧接受风力，叶片转子就会旋转。

叶片转子的轴垂直于地面安装，结构简单，维护方便。

当风向变化时，为了保证屏障总在转子旋转逆风一面，屏障是可绕轴旋转的，在屏障后侧装有尾舵。

安有尾舵的屏障可保证在任何风向下叶片转子都朝一个方向旋转。

风叶片可以是平板，也可以是别的形状，这个屏障式风力机的叶片是弧面的。

屏障平板式风力机对风的利用效率不高，在叶尖速比λ值为0.2至0.6时出力最大。

由于结构简单，增速箱与发电机可安装在地面，方便安装维护，适合在小型风电应用，。

平板摆转式风力机（垂直轴阻力式风力机之二）
一个垂直于风向的平板会受到一个与风向相同的力，我们称这个力为阻力。

平板摆转式风力机是利用风的阻力做功的风力机。

这是平板摆转式风力机的叶片，在叶片一边有轴
把叶片装在转子支架上，可以旋转，在支架上有挡杆限止叶片的转动角度。

在转子支架上安装六个可转动的叶片。

当风吹向风叶转子时，在上侧的叶片顺风摆动，对风不产生阻力；在下侧的叶片在风力作用下，转向挡杆限定的位置，并继续受到风力的作用，于是风叶转子就旋转起来。

叶片转子的轴垂直于地面安装，由于风叶转子结构的对称性，各个方向的风力均可推动它旋转。

平板摆转式风力机由于叶片的摆转增加了机械磨损；对挡杆的冲击产生噪声，也易造成叶片与挡杆的损坏。

如果把叶片的轴设在叶片中部一侧的位置，可减缓叶片的摆速以减小对挡杆的冲击。

还有把叶片轴水平安装的（叶片轴与风机轴垂直呈辐射状），这里就不再介绍了。

平板摆转式风力机在较低风速时也能旋转，能较好的利用风的阻力，在叶尖速比λ值为0.2至0.6时出力最大，增速箱与发电机可安装在地面，方便安装维护，但机械磨损与噪声是最大的缺点。

风杯式阻力差风力机（垂直轴阻力差风力机之一）
两个半球面的碗状杯，一个凸面向风，另一个凹面向风，显然在相同风力下后者对风的阻力比前者大。

本小节介绍利用风的阻力差做功的风力机——风杯式阻力差风力机。

这是一个风杯式风力机转子，两个半球面杯对称安装在转轴两侧，球面方向相反。

当垂直方向有风时，凹面向风的球面受到的风阻力要比凸面向风的球面大，两侧的阻力差将使风力机转子转动。

为提高风力机效率，使转动平稳，风力机转子至少有三个风杯，这是装有四个风杯的转子。

当风吹向风杯转子时，转子就因阻力差而旋转。

二个半球面风杯在正面风向时的阻力差一般为3至4倍。

风杯式风力机转子的轴垂直于地面安装，可接受任何方向的水平风力。

为接收更多的风力，风杯要大又要简单结实，可做成是弧面的风杯，如图中右面的风力机，不过阻力差一般为2倍左右。

多个半球面组成多层结构也是好办法，如图中左面的风力机就由多个锥形风杯构成。

风杯式风力机对风的利用效率较低，但结构最简单，无对风装置，适合在小型风电应用，增速箱与发电机可安装在地面，方便安装维护。

S式阻力差风力机（垂直轴阻力差风力机之二）
两个半圆柱面的叶片，一个凸面向风，另一个凹面向风，显然在相同风力下后者对风的阻力比前者大。

本小节介绍利用风的阻力差做功的风力机——Ｓ式阻力差风力机。

这是一个Ｓ式风力机转子（叶轮），两个半圆柱面叶片对称安装在转轴两侧，柱面朝向相反，呈Ｓ形排列。

当垂直方向有风时，凹面向风的半圆柱面受到的风阻力要比凸面向风的半圆柱面大，两侧的阻力差将使风力机转子转动。

这是一台Ｓ式风力机，其转子的轴垂直于地面安装。

由于结构在水平方向对称，任何方向的水平风力均可推动它旋转。

当风向与两半圆柱面直径方向夹角很小时，静止的叶轮不能起动，为防止这个死角，也为转动平稳，Ｓ式风力机转子一般由上下两组叶片阻成，在水平方向相互垂直安装。

风叶也可以是螺旋状，同样可防死角，旋转平稳，也很美观。

Ｓ式风力机对风的利用效率不高，但转矩较大，且结构简单，无对风装置，性价比较高，适合在小型风电应用，增速箱与发电机可安装在地面，方便安装维护。

S式阻力差风力机之二（垂直轴阻力差风力机之三）
本小节介绍Ｓ式阻力差风力机的另两种结构。

这个Ｓ式风力机转子（叶轮）两个半圆柱面叶片对称安装在转轴两侧，柱面朝向相反，两个半圆柱面叶片部分交错。

半圆柱面叶片直径为d，交错距离为e。

当风吹向叶轮时由于阻力差会旋转，而且凹面部分气流会通过交错的空隙进入凸面背后，转折的气流能抵消部分凸面的阻力，可提高风机的效率。

空隙e过大也会降低效率，当e/d=0.17左右时效果较好。

这是一台交错叶片Ｓ式风力机，由于交错空隙e较小，主轴不通过叶轮中心，考虑薄叶片强度不够，通过外框架来支撑叶轮。

另一种类似Ｓ式风力机的是塞内加尔式风力机，它的叶轮由三个半圆柱面叶片与三块平板构成。

塞内加尔式风力机的启动力矩较大，能较好的利用风能。

上述两种风力机的性能较普通Ｓ式风力机有所提高，但结构要复杂些，适合在小型风电应用。

阻力型风力机图片
转载一些网上的阻力型风力机图片，大部分为国外图片，供大家参考。