如果您想建立自己的风力涡轮机或发明改进,但历史历史的课程。您可能必须模仿现有的设计......但如果您认为您可以击败现有的设计,其中有几个,有几个。

这些天风电正在接受增加的注意力。用刀片制作风车的人半场足球场,并在高度上靠近塔楼到160英尺,知道他们是什么’在做。较高的数学与希腊符号,雷诺数和图表曲线提供了答案。设计近乎完美的螺旋桨是一种科学。

但发明者想在他的后院建造钻井的发明者呢,并充电一些汽车电池用作紧急情况或补充权力来源?好吧,如果那个人没有’想在工程学学校花四年,他或她可能必须模仿现有的设计。

另一种选择(通常不是一个好的)是假设你有一个小说答案,因为我的一位客户在几年前做了一件事。

他提出了一名螺旋桨,似乎有90%的面部面积被刀片表面占据。如果这是一个有效的设计,我们会看到它使用。那里’刀片之间所有空气空间的原因。

波斯语,荷兰起源

首次使用风车(今天称呼风力涡轮机)日期为9世纪的波斯。该设计使用了几种垂直轴的垂直矩形刀片。这些风车最初用于泵送水,后来研磨谷物。

荷兰人在水平轴上开发了更传统的设计叶片(称为销售),左右1200.荷兰主要是平坦的土地,只能在南部和东部发现瀑布。风必须利用,或者铣削必须使用动物,在圈子里行走,转动巨大的磁石。与自由风不同,必须提高动物和喂养。

随着时间的推移,荷兰语改善了旧风车,将其施加到排出沼泽地以创造农田。当打印变得实用时,风车被荷兰人在制作纸上广泛使用。另一个主要用途是树木生产木材的锯。

尽管设计有更多的设计改进,但材料和空气动力学理论的极限可能缺乏最佳。并且,1700S中的蒸汽功率的发明逐渐减少了风车作为优选的工业电源的使用。

赖特兄弟的天才

我们大多数人都看到了农民使用的镀锌金属,多叶风车泵水。这些人进入了1860左右的流行使用。许多人仍然在旧农场上旋转,他们的目的通常只是象征着“美好的旧时代”。使用的刀片数量从典型模型的大约12个变化为96型设计用于重型工作的型号。

虽然其他人已经尝试过螺旋桨,但飞机螺旋桨的科学真的始于赖特兄弟。赖特表示需要在轴功率,rpms,螺旋桨直径,叶片形状和俯仰,叶片直径和飞机之间实现理论最佳平衡’理想的巡航速度。

奥维尔以这种方式解释了它:“。 。 。关于螺旋桨的一无所有,或者它的行为,仍然存在瞬间。推力取决于刀片撞击空气的速度和角度;刀片撞击空气的角度取决于螺旋桨转动的速度,机器向前行驶的速度,以及空气向后滑动的速度;向后的空气的滑移取决于螺旋桨施加的推力,并且通过的空气量作用。当这些更改中的任何一个时,它会改变所有其余的,因为它们都是相互依存的。”

相互依存因子的共同指党是螺旋桨。兄弟们开始通过试图转换在海上螺旋桨上完成的理论工作来追求完美的推进器。他们很快就发现这一点没有’T泛决定从头开始发展自己的理论。他们开始想象推进器是一个旋转的翼,就像飞机的机翼一样,他们理解升力的基本概念与拖动。

一种效率模型

为了衡量其概念的结果,威尔伯和奥维尔在自行车店的后舱中设立了一个小型风洞,并开始尝试200次缩小的模型。沿途,他们开发了一系列二次方程。他们的第一个成功飞行的最终推进器长8英尺。其目前所有推进器上使用的最卓越的功能之一是螺旋捻,其靠近截至尖端的轴轮毂产生的攻击角度。他们使用斧头,绘制的所有早期螺旋桨使用斧头,绘制,大概是大量的砂纸或其等价物。

赖特设计以66%的效率测试。最近的测试表明,他们的效率实际上是70%,而今天的效率为85%’S木制螺旋桨 - 这些优秀发明人的令人难以置信的成就。

另一个显着的理论概念是两个螺旋桨的反旋转,以便补偿扭矩倾向于弯曲平面的扭矩’路径。通过舵的轻微永久偏移,今天建立在单引擎平面中。 (至少是多年前,当我勇敢地飞行时。)

赖特家庭住宅的精确复制品和兄弟拥挤的研讨会,是在格林菲尔德村,A.K.A.的亨利·福特博物馆,密歇根州的伊斯特·斯托特·博物馆旁边观看。我在那里访问了几年前,看到了威尔伯和奥维尔曾经创造历史的风洞和工具。

在离开螺旋桨之前,我应该补充一点,刀片的数量是一个重要因素 - 无论是设计农场风车,军用飞机还是后院电池充电器。通常,大量的刀片对于低风速有效。许多刀片优于两个或三个刀片,覆盖完全相同的区域。

小平民通常坚持双刀螺旋桨;军事战斗机通常使用三刀片。一个例外是在第二次世界大战中使用的美国设计的保险丝。早些时候发现,在飞机运营商上落地令人震惊的是。缩短翅膀6英寸改善着陆。采用了四刃道具进行载体使用。四个刀片为起飞产生了更多的推力,但略微牺牲了最高速度。

商用风力涡轮机还使用三刀片螺旋桨,各个刀片长度为70英尺左右。这些怪物设计用于22至56 m.p.h的风速。

基本考虑因素

现在,让我们’S回到建造自己的风力涡轮机。首先,亚马逊提供了许多涉及这个艺术和后院风车的科学的书籍。在后院风力涡轮机和后院风车的标题下寻找它们。你的图书馆也可能有几个。发明应该始终从现有技术的审查开始。但你知道,对吗?

我暗示在第二段中,所有正在使用风的科学都已完成,并表示您最好的选择是复制已完成的内容。我意识到写给发明人时的建议是异端的。如果您认为您可以击败现有的设计,其中有几个,有几个。

即使提高效率的百分之几意味着很多自由瓦特。毕竟,现代商业喷气网上的后期翼尖的概念仅在大约20年前实施,在第一个商业喷气机设计后很长时间。

有些事情要考虑:

  • 商业风力涡轮机的原因高80至160英尺,是利用更均匀的空气流动。地面效应,如湍流和速度变化,降低效率。
  • 条例和挑剔的邻居可能会限制您可以安装刀片的程度。
  • 有些设计发出噪音。再次,挑剔的邻居的东西。
  • 竖直轴使您可以方便地将发电机放置在地面。水平轴将意味着将发电机从地面上抬起至少几英寸,超过刀片的长度。这使得发电机提供一些不方便的。
  • 水平轴,除非升高到高高的人的高度,意味着潜在的伤害。链条围栏的机箱将固定。
  • 9世纪的旧波斯垂直轴设计,用围绕相对弯曲的螺旋桨刀片围绕着弯曲的固定刀片更新,是一种思考的良好设计。也许添加了一些翅膀?

风力在这里留下来。嘿,如果我们可以在我们的屋顶上安装太阳能电池板,为什么不少一些小,不引人注目的波斯涡轮机?哦,玛丽......你知道我留下了我的剪影吗?