為什麼風力發電機的扇葉那麼窄？不會很多風能被漏掉？

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很多風穿過風力發電機而完全沒有推動扇葉？

首先申明，本人不是段子手，只是最近段子看多了，發下感慨。那些心態不正點贊的，請收回你們的贊。

這次更新先改下網友指正的錯別字，謝謝大家的意見。

提一下，有些同學對風吹動風力機旋轉有些誤解，葉片不是靠風正面吹板子提供動力的，有疑惑的同學可以先了解下阻力型風機和升力型風機。下次更新帶來詳細解答。

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第一次知乎作答，本專業問題，嘻嘻~~！

風力機是用來吸收風能而不是用來阻擋風能的！！！

現在才用的三頁片和低寬度（實度），在旋轉起來的情況下，能夠最大限度的吸收風能。葉片設置的寬了，反而影響氣流通過葉片旋轉平面，不利於風能的吸收，通過風輪旋轉平面前風速v1與平面後風速v2以一定比例時，其效率最高，為59.3％。

相比較而言，所謂的節省材料，費用啊，載荷問題都不是主要問題。關鍵還是採用這種形式吸收效率較高。有興趣可以搜索下貝茨理論，葉素理論。

最後吐槽一句，知乎最佳獲贊手段還是段子手啊~~~~~啊~~~啊！

同意曾博的答案，但是TA沒有解釋為什麼效率會高。

下邊是我查到的資料。由於不是自己寫的，就直接貼上來吧。我想這個才是主要原因。

先介紹一個有關風力發電機葉片數目的概念——風輪實度。風力機葉片(在風向投影)的總面積與風通過風輪的面積(風輪掃掠面積)之比稱為實度(或稱實度比、容積比)。圖2是單葉片、雙葉片、三葉片、12葉片四種風輪的示意圖，風輪實度的計算方法如下： S為每個葉片對風向的投影面積，R為風輪半徑，B為葉片個數，σ為實度 σ=BS/πR2。圖1是我們常見的風力發電機外觀圖。

圖2中從單葉片到三葉片的風輪實度比小，是低實度風輪，12葉片的風輪實度比高，是高實度風輪。從圖中看三個細細的葉片似乎讓大多數風都漏掉了，為什麼不採用多葉片風輪以便接受更多風能呢。圖3左圖是風通過普通三葉片的氣流示意圖，氣流通過葉輪做功後速度減慢，氣流體積有所增大。圖3右圖是風通過多葉片的氣流示意圖，多葉片大大增加了氣體通過的阻力，氣流會分開繞過葉輪流向後方，只有部分氣流通過葉輪做功。由於阻力大，通過葉片的風速也會降低，所以葉輪實際得到的風功率減少了，這就是多葉片風力機得不到更多風能的重要原因。

　　低實度少葉片風輪是不是讓絕大部分氣流漏掉了呢?也不是。低實度風力機運轉速度較高，葉片線速度較風速高許多倍，可掃過大部分通過的氣流，沒經過葉片的僅是少部分，大部分通過的氣流都推動葉片運轉，大部分風能得到利用。選取多少葉片合適，國內外做了大量實驗，二、三、四葉片是風力發電機常用的選擇，用得最多的是三葉片。當然選擇三個葉片還有風力機結構強度、製造成本、噪音、外觀等原因。

多葉片風輪的實度大，風能利用率相對低一些。但多葉片風輪也有優點，同樣直徑的風輪比少葉片風輪輸出力矩大得多，而且低風速起動能力很強，所以在農村抽水、碾磨中用得較多。在風速穩定的地區特別是低風速地區，根據不同用途，採用4至8個葉片的風力機有可能獲得較好的風能利用效果。

答案出處http://www.p-e-china.com/neir.asp?newsid=20272

實際上並不窄，出差拍的現場照片，地上是葉片，兩個同事都是180以上身高，每個葉片的迎風面積其實很不得了的，做再寬的話，風力利用率不會上去太多，反而會因為風阻等原因給風電塔筒帶來很大的結構上的壓力，增加建築成本和運營風險。

在大風的日子裡，上到塔筒裡面，可以免費體驗四級地震效果！

再增加一張吧，這是我在葉片邊上拍的，同事都成小螞蟻了，這颱風電機葉片長度大概是45米左右，寬度有四米(目測值，我不是做風機的，不知道具體數字)，而且！這不是國內最大的風電機！這個只是2MW的，國內現在最大的已經有6MW的了，歐洲已經提出了10MW等級風機的解決方案，可惜我還沒有這個運氣見到。

新能源技術發展的越來越成熟，受到的關注度也越來越高了，作為在這個行當搬磚的普通人，也是很自豪啊！(歪題了勿怪)

如果大家對風電感興趣的話，旅遊去南通的風電場看看吧，大海上的風車，美麗的如詩如畫。

甚誰回答的內容是對的，但引用的原文里有個小錯誤，「氣流通過葉輪做功後速度減慢，氣流體積有所增大」，這是不對的，Betz』s Elementary Momentum Theory就是根據質量守恆推出來的，應為低速情況下等效的cross section變大。補充一些個人理解。

如果風機是停機狀態的，那自然是大多數的風從葉片中間漏過去了；但在正常工作的情況下，從相對運動的角度看，取一個特定的時間 $t$ ，不妨就是1秒，這個時間內吹過葉輪掃掠圓盤的風可以看成一個圓柱，風機葉片是在繞軸旋轉的，葉尖在這個空氣圓柱的表面上划過了一條螺旋線。

純粹理論上講，葉片越多掃掠過的空氣體積越多，效率越接近Betz理論上限；但由於密實度增加帶來的問題，不光是繞流阻力，還有tip loss等，到了一定數目後增加葉片反而會導致效率降低。

看我的看我的！！！看了熱評，感覺都說了但又抓不住重點。所謂的大小是跟電扇比嗎？扇頁有兩種，具體理論忘記了，但風扇是為了產生更大的風，風力發電是為了更多的利用風能，產生的一個讓他旋轉的力，也就是通過扇頁的弧度產生的向側面的力。但是風能有一個問題，他吹的面積很大，如果你扇頁面積大了，一是向後推的力太大，風力發電機會倒，二是風能利用率太低了（扇頁面積大了大部分風能都無法被轉換成側面的推力），具體怎麼算可以去讀一個文獻，這方面的知識是每一篇文獻必備的。去年做了一個小型的風力發電機，這部分算是theory一部分，但實在記不太清了。用的電扇風葉，然而效率只有12%。

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我不管，我的答案最棒！半夜睡不著起來繼續編輯，十點我還有考試，愁。

首先感謝@泰姆雷，扇頁分為兩種，一種是升力型也就是直升飛機螺旋槳和風力發電機使用的扇頁。另一種是阻力型，見風扇使用的。

從圖片可以看出來，風大部分直接流過扇頁並沒有對扇頁產生一個垂直的力，但有一部分會對側面有一個壓力，就是這個力讓扇頁開始旋轉繼而發電。

接下來看一下普通風扇，注意扇頁面積。

很大有沒有，他的側向壓力跟垂直壓力比較實在是太小了。而且風扇就是為了產生更大面積的風，因為嫌棄面積不夠還增加了擺頭的功能，把這玩意換在風力發電機上，不討論能否立起來（這個是可以通過打深地基，換支架材料，減小風扇面積-整個大的圓面積來做到的，科學就是犧牲某一部分性能來換取你最希望的結果），但實在是效率太低，就像我前面說的，我做的小風力發電機效率只有12%左右，跟最高的50+差距太大了！！以上，風力發電機扇頁不能做大。

本人風電專業。

快畢業時，和一個很熟的老師聊天，說到我們的專業。老師抽了口煙，說道：我要是有孩子，我就讓他學點藝術或者學點計算機什麼的，管他大學怎麼活過來，畢竟他也能學到點東西。像你們這專業搞風電，四年下來學到啥了？還不就知道個59.3？

（註：59.3%，完美情況下風能最大利用效率）

葉片越多，效率不會越高。水平軸風機的極限風能利用效率是59.3％，叫貝茨極限。現在三葉片外形設計已經優化到50％了，這已經很了不起了。剩下大概的9％就靠諸位努力了。

-------5.30強更------

各位請鎮定，我要吹牛了。

這次更新我要闡述兩個問題：

1、「效率」不等於「效果」；

狙擊手效率高，但是人家一吹衝鋒號，wap就不如一把mg42突突突效果好。

從效果上看，當然是葉片越多面積越大越好。很多所謂的專業人士講究的效率，有其極限，但是，注意了，是「效率」，單純從「效果」上來算，你三個葉片產生的風能轉化怎麼都不如一面風帆。

2、要發電，首先你的站著；

很多朋友對風機大小沒什麼概念，我上幾張圖，侵告刪：