1、风向风频等基本指标来表述。风速空气在单位时间内运动的距离，用米秒或千米时作为计量单位。例如空气在秒钟内运动了米，那么风速就是米秒。由于风是不断变化的，通常所说的风速是指段时间内各瞬时风速的算术平均值，即平均风速。风速可由测风仪测量得到。风速随高度的变化从地球表面到米高空层内，空气的流动受到涡流黏滞和地面摩擦等因素的影响，风速随着高度的增加而增大。通过实验，我们常用的计算风速随高度的变化的公式有指数公式对数公式式中高度为的风速风速为零的高度值取决于地面的平整度粗糙度和大气的稳定度，取值范围为。在开阔平坦稳定度正常的地区，值取。风频分为风速频率和风向频率。风速频率各种速度的风出现的频繁程度。对于风力发电的风能利用而言，为了有利于风力发电机平稳运行，便于控制，希望平均风速高而风速大小变化小。风向频率各种风向出现的频繁程度。对于风力发电的风能利用而言，总是希望风向的频率尽。

2、力是取之不尽，用之不竭的，可就地建立风力发电站，就地用电，这样就可以节省大量的输电设备和能源。许多燃料是十分重要的化学原料，把它白白的燃掉是十分可惜的。我国资源并不十分丰富，充分利用风力资源意义就更重大了.利用风力可以减少对大气的污染，保护我们人类赖以生存的自然环境。化学燃料不断向大气中排放对生物有害物质，严重的威胁人们健康，而风力能源则没有任何影响人类健康的有害物质。.课题的研究现状及已有成果研究现状我国风电的利用大体上采用三种方式，是户用式，可独立运行，用蓄电池，直流输出或逆变交流输出单机容量为，可基本满足照明电视等家用电器的生活用电需要。其次是孤立的小居民区用，独立运行，有蓄电池直流输出或逆变交流输出，统向各家各户供电或每天为其更换蓄电池，单机容量为。这种方式也可供无电风区边防哨所气象台站雷达站电视差转台以及无电区小火车站使用。三是建立风电场，联网后输出，有。

3、吹过脸颊时的舒爽，狂风刮过时的树叶纷飞飞沙走石的情景，如果遇上可怕的龙卷风，那将是拔树毁屋的恐怖景象，凡是见过的人无不“谈风色变”。总之，风有时友好有时又不近人情，来无影去无踪让人捉摸不透。风到底是什么，用科学的说法就是地球表面的空气水平运动称之为风。太阳辐射对地球表面不均匀件加热是形成风的主要成因。太阳对地球的辐射，透过厚厚的大气层，到达地球表面，地球表面各处海洋和陆地高山岩石和平原土壤沙漠荒原和植被森林地区吸收热量不同由于地球自转公转季节气候的变化和昼夜温差的影响，使地表各处散热情况也各不相同，散热多的地区，靠近地表的空气受热膨胀，压力减少，形成低气压区，这时空气从高气压区向低气压区流动，这就产生了风。地形地貌的差异，地球自转公转的影响，更加剧了空气流动的力量和流动方向的多变性，使风速和风向的变化更加复杂。风的特性风作为种自然现象，有它本身的特性。通常采用风速。

4、开采年。随着人口的增长和经济的发展，能源供需矛盾加剧，如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构，势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘消耗，由此将导致有限的石化能源趋于枯竭，人类生态环境质量下降的恶性循环，不利于经济能源环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电，继续发展火电，适当发展核电，积极发展新能源发电”的基本原则，把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标。表年世界风电市场增长从表可以看出，世界上的风电能源增长的非常迅速，年平均增长率达到了.。截止年底，全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到,是年装机容量的.倍。风力发电近几年发展如此之快，是因为它有许多优点.设备简单，投资少，成本低，风力发电机的整个设备成本不足功率相当的火力发电水力发电和核电站成本的，在二三年内就可以收回全产投资.节省燃料和运输费用。在风力资源丰富的地区，风。

5、成本。从能量转换的角度看，风力发电机组由两大部分组成。其是风力机，它的功能是将风能转换为机械能其二是发电机，它的功能是将机械能转换为电能。大型风力发电机组发出的电能直接并到电网上，向电网馈电，小型风力发电机般将风力发电机组发出的电能用储能设备储存起来般用蓄电池，需要时再提供给负载可直流供电，亦可用逆变器变换为交流供给用户，其简要的系统图如图。图风力发电机系统方框图本课题的研究内容包括进行小型风力发电机的总体功能需求分析，进行整体方案设计，力求实现机与电的完美结合和统。进行机器的机械装配图设计，功能完备后，然后进行机械零件的详尽设计。根据风力发电机叶片设计理论及实际风能情况，设计出合适的风力发电机叶片，并利用三维建模软件建立叶片的三维实体模型。根据功能要求设计变速器装置，其实达到改变方向的功能。第二章风能资源.风的重要性什么是风提到风，谁都会说出很多切身的体会。如微。

6、可能的大。.风能的特点和限制性风能的特点大家可能深有体会，在大风中会站立不稳，说明风具有能量。风所具有的动能我们称为风能，是指空气相对地面做水平运动的时候所产生的动能。根据理论计算和实践结果，我们把具有定风速的风，通常是指米秒到米秒的风作为种能量资源加以开发，用来做功如发电，我们把这范围的风称为有效风能或风能资源。因为风速低于米秒时，它的能量太小，没有利用的价值，而风速大于米秒时，它对风力发电机的破坏性很大，很难利用。那么风速和我们常常听到的“几级风”有什么关系呢世界气象组织将风力分为个等级，如表所示，在没有风速计的时候，可以根据它来粗略估计风速。表风力等级表续表大风所具有的能量是很大的。风速为米秒的级风，吹到物体表面上的力，每平方米约为千克风速为米秒的级风，吹到物体表面上的力，每平方米约为千克风所含的能量比人类迄今为止所能控制的能量要大得多。风能的优点和局限性风。

7、的与柴油发电机组或太阳能电站联合，有稳定的输出。已有成果型风力发电机性能特点.型风力发电机是低速型风机。该机具有发电效率高，结构简单，维护方便，可靠性高等待点，是大电网以外而风力资源丰富的农牧区海岛边防哨所及气象台站等较理想的小功率风力发电设备，也是迄今我国销售量最多的小型风力发电机。它可为用户的照明彩色电视机音响设备洗衣机电冰箱组合收录机航标灯等电器提供稳定可靠的电源。参见图和图。图.型风力发电机图.型风力发电机输出特性主要技术指标叶片型式木质芯，外表包玻璃钢风轮直径.米叶片数片风能利用系数.额定风速米秒额定转速分额定功率瓦最大发电量瓦调速方式偏侧并尾工作风速范围米秒发电机型式三相交流永磁式发电机直流额定电压伏伏伏控制逆变交流电压伏方波或正弦波频率赫兹储能方式安•时，蓄电池只或只串联塔架型式立柱拉索式塔架风机高度米整机重量千克.型风力发电机性能特点型风力发电机组。

8、这区域的有效风能功率密度为瓦米以上，风速不低于．米秒的时间，全年为小时以上。风能资源可利用区这区域的有效风能功率密度为瓦米以上，风速不低于．米秒的时间，全年为小时以上。风能资源欠缺区这区域的有效风能功率密度瓦米以下，风速不低于．米秒的时间，全年为小时以下。根据全国气象台站风能资料的统计和计算，表给出我国风能区占全国面积的百分比。表我国风能区占全国面积的百分比.什么样的风能对人类有用风虽然随处可见，但是也有可利用和不可利用之分，它与风速有直接关系。根据上面风能资源区划，年平均风速小于米秒的地区，其潜能很低，至少目前没有什么利用价值。年平均风速在米秒的地区，是风能可利用区，在这区域内，年平均风速在米秒的地区，利用价值较高，有定的利用前景，但从总体考虑，该地区的风力资源仍是不高。年平均风速在米秒的地区基本相当于风能较丰富区年平均风速大于．米秒的地区，属于风能丰富区。由此。

9、水平轴上风式变桨距调节的风力发电设备，适用的自然条件为全天候。配用不同的增速箱和发电机可以形成.干瓦千瓦千瓦三种功率档次种不同用途的变型产品。机组发出的三相交流电可用来给蓄电池充电贮能给电阻器加热驱动异步电动机或输入电网。参见图图。图型风力发电机图型风力发电机输出特性主要技术指标叶片型式木质芯，外表包玻璃钢结构叶片数片风轮直径米风轮标定转速额定转速分风轮最高允许转速分启动风速米秒额定风速米秒最高安全运行风速米秒发电机型式电容励磁异步额定功率瓦额定电压交流伏机头重量塔架以上部分千克利用方式充电储能式电阻加热式驱动电动机式并网式蓄电池容量安•时塔架高米整机重量千克.本课题的研究内容本课题研制的小型风力发电机主要定位于它可为用户的照明彩色电视机音响设备洗衣机电冰箱组合收录机航标灯等电器提供稳定可靠的电源。总体要求是在满足功能要求的前提下，使用简单，外型明快，可靠性强，低。

10、源于空气的流动，而空气的密度很小，因此风力的能量密度很小，只有水力的。不稳定性由于气流瞬息百变，风时有时无，时大时小，日月季年的变化都十分明显。地区差异大由于地形变化，地理纬度不同，因此风力的地区差异很大。两个近邻区域，由于地形的不同，其风力可能相差几倍甚至几十倍。.我国风能资源区划根据国家气象局气象研究院的估算，我国的地面风能潜力理论可开发的总量全国．亿千瓦，米高度层实际可供开发量为亿千瓦，可开发的风能资源是十分丰富的。为了充分开发利用丰富的风能资源，在研究了各地风能资源差异的基础上，进行了风能资源区划，为设计生产部门研制风力机以及广大用户选购风力机提供科学依据，并为政府部门制定能源规划提供参考。我国风能资源区划。在我国的不同地区，风能资源是不同的。分为种类型风能资源丰富区这区域的有效风能功率密度在瓦米以上，风速不低于．米秒的时间，全年为小时左右。风能资源较丰富。

11、可见，除去些破坏性极大的风如台风龙卷风等，绝大多数风速在米秒以上的风能都是对人类有用的风能。目前，国内外般选择年平均风速为米秒或以上的高风速区即风能资源丰富区，安装并网型风力发电机组，即大型风力发电机组。在这些机组中。我国般选用单机容量千瓦以亡的机组建设风电场。这样才能保证机组多发电，经济效益才能显著。独立运行的小型风力发电机组启动风速较低，般为米秒以上就能发电，这些地区分布区域广我国有相当部分农耕区山区和牧区属于这种地区。第三章风力发电机组的设计方案确定.风力发电机的结构风力发电机从结构上可分为两类。其是水平轴风力机，叶片安装在水平轴上，叶片接受风能转动去驱动所要驱动的机械。水平轴风力机分多叶片低速风力机和个叶片的高速风力机。如图所示。其二是垂直轴风力机，风轮轴是垂直布置的，叶片带动风轮轴转动再驱动所要驱动的机械。如图所示。风力发电机就是利用风力机驱动的发电机组。

12、与其他能源相比，有明显的优点，但也合其突出的局限性。Ⅰ.风能的优点蕴藏量大我们已知道风能是太阳能的种转换形式，是取之不尽用之不竭的可再生能源，根据计算，太阳至少还可以像现在样照射地球亿年左右。无污染在风能转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，不污染环境。可再生风能是靠空气的流动而产生的，这种能源依赖于太阳的存在。只要太阳存在，就可不断地有规律地形成气流，周而复始地产生风能，可永续利用。分布广泛就地取材无需运输在边远地区如高原山区岛屿草原等地区，由于缺乏煤石油和大然气等资源，给生活在这地区的人民群众带来诸多不便，而且由于地处偏远交通不便，即使从外界运输燃料也十分困难。因此，利用风能发电可就地取材无需运输，具有很大的优越性。适应性强发展潜力大我国可利用的风力资源区域占全国国土面积的，在我国发展小型风力发电，潜力巨大前景广阔。Ⅱ.风能的限制性能量密度低由于风能来。

参考资料：

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