風力發電機風輪現存在的問題和改進方向

    1．該風機風輪能在風速1米/秒的條件下起動，在微風（3級風：3.4-5.4米/秒）條件下額定發電。它能在風速比較小的北京地區使用，適應范圍廣。

    2．該風機風輪的性能：風速在3～5米/秒（是大風機起動風速，大部分地區常有的風速）條件下，和現有直徑相同的風機風輪相比發電功率至少增加50%。在更大的風速條件下，發電功率增幅會有所下降，但仍會增加。

    3．該風機風輪的原理是：由于風輪風葉有自適應風速和轉速的能力，風輪在起動時羽片會順風向偏轉，使羽片與氣流間夾角（羽片迎角α）接近有利迎角，起動風速低。隨著風輪轉速提高，空氣流動方向會向葉輪轉動的反方向偏轉，羽片也會向旋轉平面方向回轉，使羽片迎角在一定范圍內等于或接近有利迎角。在較大的風速范圍內，葉片升力（Y=Cy•0.5ρV2•S）系數Cy較大；葉片阻力（X= Cx•0.5ρV2•S）系數Cx較小，升阻比較大。升力與阻力在旋轉面上的分力之合較大，風輪轉動有力，轉速高，發電量大。

   4．羽片之間是有縫隙的，像鳥的翅膀一樣，增加了面積，提高了風輪實度，增加了升力，但阻力增加的卻不多，升阻比較大。

   總上所述，該風機風輪實度高，是現有風機的2倍以上；在較大風速范圍內，翼型是變化的，葉片迎角等于或接近最佳值，有自適應能力，轉動功率大。其結果是：起動風速小（1米/秒）；微風發電能力強，適合地區廣，運行時間比例高，50%以上的天數可以額定功率發電。風輪直徑相同時，平均發電功率比現有風機會大幅度提高，其發電成本有可能下降到水電、火電水平。從技術角度看，該風輪是空氣動力學理論與鳥翼仿生學相結合的產物。有專家認為，風力發電用自適應風輪的發展前景可能是革命性的。（作者系原一航空單位總工程師，電郵cn_hl_h@sina.com）。注：該發明可買斷或出資聯合研制某一型號風機或改進某一風輪，國內優先。