风能能是清洁的能能源，我国风力资源非常丰丰富，风力发发电是风能的的主要利用形形式，本栏目先介绍有有关风力机空空气动力学的基础常识，然然后介绍水平平轴风力机的的工作原理与与结构，水平轴风力机机的风轮转轴轴与风向平行，其风能利用用系数高，技术非常成熟技熟，水平轴风风力发电机是目前应用用最广泛的风风力发电机。本栏目对水平轴风力的工工作原理与结结构作了较全全面的介绍。 风力力机空气动力力学基础知识
Windd Turbine Basics
[本节节为“水平轴轴风力发电机机”与“升力力型垂直轴风风力机”
与““阻力型垂直直轴风力机”栏目共用]
风能能曾是蒸汽机机发明之前最重要的动力，数千年前就就有了帆船用用于交通运输输，后来有了风车用来来磨面与抽水水等。近年来，由于传统能能源逐渐枯竭竭、对环境污污染严重，风风能作为清洁的新能源源得到人们的的重视。为方便便风力机技术术知识的学习习，下面介绍绍一些风力机机空气动力学的基础知知识。
升力与阻力力
风就就是流动的空空气，一块薄平平板放在流动动的空气中会会受到气流对对它的作用力力，我们把这这个力分解解为阻力与升升力。图1中F是平板受到到的作用力，，FD为阻力，FL为升力力。阻力与气流方
向平平行，升力与与气流方向垂垂直。
图1-升力与阻力力示意图
我们们先分析一下下平板与气流方向垂直时的情况，见图2，此时平平板受到的阻阻力最大，升力为零。当平板静止止时，阻力虽大大但并未对平平板做功；当当平板在阻力力作用下运动动，气流才对平板做功
功；如果平板板运动速度方
对平板速度为
也没有对对平板做功。
50%%时能获得较大的
功率率，阻力型风风力机就是利用叶片受的阻力工作的。
图22-阻力的形成成
当平平板与气流方方向平行时，平板受到的作作用力为零（阻力与升力力都为零）。 当平板与气流方向有有夹角时（见见图3），气流流遇到平板的的向风面会转转向斜下方，
从而给平板
板一个压力，气流绕过
过平板上方时
F，F
该力可可分解为阻力力FD
与升力FL。
图33-升力与阻力力的形成
薄平平板与气流方方向的夹角称为攻角，当攻攻角较小时，，
飞机机、风筝能够够升到空中就是依靠升力，升力型风力力机就是靠叶叶片受到的升升力工作的。 翼翼型
翼型型本是来自航航空动力学的名词，是机翼翼剖面的形状状，翼型均为为流线型，风风力机的叶片都是
图55-翼型的几何何参数
与翼翼型上表面和和下表面距离相等的曲线称为中弧线，翼型通过以以下参数来描描述：
（1））前缘、后缘缘
翼型型中弧线的最最前点称为翼型的前缘，最后点称为翼翼型的后缘。。
（2））弦线、弦长长
连接接前缘与后缘缘的直线称为弦线；其长度度称为弦长，，用c表示。弦长是很重重要的数据，翼型上的的所有尺寸数数据都是弦长的相对值。
（3））最大弯度、、最大弯度位位置
中弧弧线在y坐标标最大值称为最大弯度，用用f表示，简简称弯度；最最大弯度点的的x坐标称为
最大弯度度位置，用xff表示。
（4））最大厚度、、最大厚度位位置
距离称为翼型上下下翼面在y坐标上的最大坐型的最大厚度度，简称厚度度，用t
型后缘上下两
两弧线切线的夹角称为后
0，t1=t2,上下表面对对称。
图66-对称翼型
翼型的升力力与阻力
民航航飞机机翼的的截面是常用的翼型，能产产生较大的升升力，且对气气流的阻力很很小，常用的飞机
力虽
有增增加但很小，与升力相比可忽略不计。图8是攻角角为12度时时的气流与升力图。
图88-在合适攻角角下翼型有最最大升力
有弯弯度翼型在攻攻角为某一负值时，升力为0，称该攻攻角为零升力力攻角（零升升力角）。
虽然然翼型受到的的升力随攻角的增大而增大，但攻角增增大到某个临临界角度后，翼型上方气流会发生生分离，产生生涡流，升力会会迅速下降，，阻力会急剧剧上升，这一一现象称为失失速。对于不同的翼型型这个角度也也不同，一般般为10至15度度，关于失速速下面有进一一步介绍。
风力力发电用风力力机有阻力型与升力型两种，水平轴风风力机基本都都是升力型，垂直轴风力机有升力力型结构也有有多种阻力型结构，一些实实度比很高的的风力机（水水平轴或垂直直轴）会工作在升力与与阻力状态。
压力中心
正常该力
。 。
图99-翼型的压力力中心
运行行在不失速状状态下的非对对称翼型，在较较大攻角时压压力中心在离离叶片前缘1//4叶片弦长位置，在小小攻角时压力力中心会沿叶叶片弦长向后移。
雷诺数
雷诺诺数是衡量作作用于流体上的惯性力与粘性力相对大大小的一个无无量纲参数，雷诺数用ReR表示，
式中中ρ——流体密密
久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。