Návrhy veterných turbín. Aké sú rozdiely medzi viaclistými vrtuľami a malolistými vrtuľami Program – návrh a overenie aerodynamických výpočtov veterného generátora – súbor technická správa.doc

VETRNÝ MOTOR
zariadenie, ktoré premieňa energiu vetra na rotačnú energiu. Hlavnou pracovnou časťou veternej turbíny je rotačná jednotka - koleso poháňané vetrom a pevne spojené s hriadeľom, ktorého rotácia poháňa zariadenie, ktoré vykonáva užitočnú prácu. Hriadeľ môže byť inštalovaný horizontálne alebo vertikálne. Veterné turbíny sa zvyčajne používajú na výrobu energie spotrebovanej pravidelne: pri čerpaní vody do nádrže, mletí obilia, v dočasných, núdzových a miestnych sieťach napájania.
Historický odkaz. Aj keď prízemné vetry nie vždy fúkajú, menia svoj smer a ich sila nie je konštantná, veterná turbína je jedným z najstarších strojov na získavanie energie z prírodných zdrojov. Kvôli pochybnej spoľahlivosti starých písomných správ o veterných turbínach nie je celkom jasné, kedy a kde sa takéto stroje prvýkrát objavili. Ale, súdiac podľa niektorých záznamov, existovali už pred 7. storočím. AD Je známe, že ich používali v Perzii v 10. storočí a v západnej Európe sa prvé zariadenia tohto typu objavili koncom 12. storočia. V priebehu 16. stor. Nakoniec vznikol stanový typ holandského veterného mlyna. Výraznejšie zmeny v ich dizajne neboli pozorované až do začiatku 20. storočia, kedy sa v dôsledku výskumu výrazne zlepšili tvary a nátery krídel mlynov. Keďže nízkorýchlostné stroje sú ťažkopádne, v druhej polovici 20. stor. začali stavať vysokorýchlostné veterné turbíny, t.j. tie, ktorých veterné kolesá dokážu urobiť veľký počet otáčok za minútu s vysokou účinnosťou využitia veternej energie.
Moderné typy veterných turbín. V súčasnosti sa používajú tri hlavné typy veterných turbín – bubnové, krídlové (skrutkový typ) a rotorové (s profilom odpudzovača v tvare S).
Bubon a lopatka. Hoci má veterné koleso bubnového typu najnižšiu mieru využitia veternej energie v porovnaní s inými modernými repelermi, je najpoužívanejšie. Mnoho fariem ho používa na čerpanie vody, ak z nejakého dôvodu nie je elektrina. Typický tvar takéhoto kolesa s plechovými lopatkami je na obr. 1. Veterné kolesá bubnového a lopatkového typu sa otáčajú na vodorovnom hriadeli, takže na dosiahnutie najlepšieho výkonu sa musia otáčať proti vetru. K tomu dostanú kormidlo – list umiestnený vo zvislej rovine, ktorý zabezpečuje otáčanie veterného kolesa do vetra. Priemer kolesa najväčšej veternej turbíny lopatkového typu na svete je 53 m, maximálna šírka jeho lopatky je 4,9 m. Veterné koleso je priamo napojené na elektrický generátor s výkonom 1000 kW, ktorý sa vyvíja pri vetre rýchlosť najmenej 48 km/h. Jeho lopatky sú nastavené tak, že rýchlosť otáčania veterného kolesa zostáva konštantná a rovná sa 30 ot./min. v rozsahu rýchlosti vetra od 24 do 112 km/h. Vzhľadom na to, že v oblasti, kde sa takéto veterné turbíny nachádzajú, dosť často fúka vietor, veterná turbína zvyčajne produkuje 50 % maximálneho výkonu a napája verejnú elektrickú sieť. Lopatkové veterné turbíny sú široko používané v odľahlých vidieckych oblastiach na poskytovanie elektriny farmám, vrátane nabíjania batérií rádiokomunikačných systémov. Používajú sa aj v palubných pohonných systémoch lietadiel a riadených strelách.

Rotor v tvare S. Rotor v tvare S namontovaný na zvislom hriadeli (obr. 2) je dobrý, pretože veternú turbínu s takýmto odpudzovačom netreba privádzať do vetra. Aj keď sa krútiaci moment na jeho hriadeli mení od minima do jednej tretiny maximálnej hodnoty za pol otáčky, nezávisí od smeru vetra. Keď sa hladký kruhový valec otáča vplyvom vetra, pôsobí na telo valca sila kolmá na smer vetra. Tento jav sa nazýva Magnusov jav podľa nemeckého fyzika, ktorý ho študoval (1852). V rokoch 1920-1930 A. Flettner používal rotujúce valce (Flettnerove rotory) a rotory v tvare S namiesto lopatkových veterných kolies a tiež ako pohony lode, ktorá robila prechod z Európy do Ameriky a späť.

Collierova encyklopédia. - Otvorená spoločnosť. 2000 .

Pozrite sa, čo je „WIND MOTOR“ v iných slovníkoch:

Veterná turbína... Slovník pravopisu-príručka

Motor, pneumatický veterný motor, veterný mlyn, veterný rotor Slovník ruských synoným. veterná turbína podstatné meno, počet synoným: 4 veterná turbína (8) ... Slovník synonym

Využíva veternú energiu na výrobu mechanickej energie. Prevažne rozšírené sú lopatkové veterné turbíny, u ktorých sa os otáčania veterného kolesa zhoduje so smerom prúdenia vzduchu... Veľký encyklopedický slovník

veterná turbína- VD Zariadenie na premenu veternej energie na mechanickú energiu otáčania veterného kolesa. [GOST R 51237 98] Témy veterná energia Synonymá VD EN veterný motor ... Technická príručka prekladateľa

veterná turbína- veterný motor... Slovník skratiek a skratiek

VETRNÝ MOTOR- (veterná turbína) motor, ktorý využíva kinetickú energiu vetra na generovanie mechanickej energie. Primitívny pohľad na V. veterný mlyn. Existujú: lopatkové, karuselové alebo rotačné a bubnové... Veľká polytechnická encyklopédia

Motor, ktorý využíva kinetickú energiu vetra na generovanie mechanickej energie. Ako pracovný orgán vetra, ktorý vníma energiu (tlak) prúdenia vetra a premieňa ju na mechanickú energiu otáčania hriadeľa, sa využíva... ... Veľká sovietska encyklopédia

Stroj, ktorý premieňa kinetickú energiu vetra na mechanickú energiu. Pracovnou časťou veternej turbíny je veterné koleso, ktoré prijíma tlak prúdu vzduchu a premieňa ho na mechanickú energiu otáčania hriadeľa. Rozlišovať...... Encyklopédia techniky

I; m) Motor poháňaný silou vetra. * * * Veterná turbína využíva veternú energiu na výrobu mechanickej energie. Najbežnejšie sú lopatkové veterné turbíny, v ktorých sa os otáčania veterného kolesa zhoduje s... ... encyklopedický slovník

Motor využívajúci kinetiku veterná energia na mechanickú výrobu. energie. Existujú krídlovité V. (pozri obr.), zvyčajne s horizontálnou osou otáčania, s koeficientom. využitie veternej energie do 0,48 (najčastejšie); kolotoč,...... Veľký encyklopedický polytechnický slovník

Sila prúdenia, alebo ako sa to nazýva aj druhá energia, je úmerná tretej mocnine rýchlosti vetra. Čo to znamená - ak sa rýchlosť vetra zvýši povedzme dvakrát, potom sa energia prúdenia vzduchu zvýši 2 3-krát, konkrétne 2 3 = 2x2x2 = 8-krát.

Výkon vyvinutý veterným motorom sa bude meniť v pomere k druhej mocnine priemeru veterného kolesa. Čo to znamená, keď sa priemer veterného kolesa zdvojnásobí – dostaneme štvornásobný nárast výkonu pri rovnakej rýchlosti vetra.

Nie všetka energia prúdiaca veterným kolesom sa však dá premeniť na užitočnú prácu. Časť energie sa stratí pri prekonávaní odporu veterného kolesa voči prúdeniu vzduchu, ako aj iné straty. Taktiež pomerne veľká časť energie vzduchu bude obsiahnutá v prúde, ktorý už prešiel veterným kolesom. Teória lopatkových veterných turbín dokazuje:

• Rýchlosť prúdenia vetra za veterným kolesom nie je nulová;
• Najlepší spôsob prevádzky veternej turbíny je taký, v ktorom sa rýchlosť prúdenia za veterným kolesom bude rovnať 2/3 počiatočnej rýchlosti prúdenia, ktorá bude prúdiť na veterné koleso.

Faktor využitia energie

Toto je číslo, ktoré ukazuje, koľko energie prúdiaceho vzduchu bude užitočne využité veterným kolesom. Tento koeficient sa zvyčajne označuje gréckym písmenom χ (xi). Jeho hodnota závisí od množstva faktorov, ako je typ veterného motora, kvalita výroby a tvar jeho lopatiek a ďalšie faktory. Pre vysokorýchlostné veterné turbíny, ktoré majú aerodynamické krídla, je koeficient χ približne 0,42 až 0,46. To znamená, že stroje tohto typu dokážu premeniť približne 42 % až 46 % prúdu vetra prechádzajúceho zariadením na užitočnú mechanickú prácu. Pre nízkorýchlostné vozidlá je tento koeficient asi 0,27 - 0,33. Teoretická maximálna hodnota χ pre ideálne lopatkové veterné turbíny je približne 0,593. Lopatkové inštalácie sa stali pomerne rozšírenými a začali ich masovo vyrábať priemysel. Sú rozdelené do dvoch skupín:

• Vysoká rýchlosť – počet nožov do 4;

Nízka rýchlosť - od 4 do 24 nožov;

Vysokorýchlostné a nízkorýchlostné veterné turbíny

Rýchlosť je jednou z výhod, pretože uľahčuje prenos veternej energie na také vysokorýchlostné zariadenia, ako je elektrický generátor. Navyše sú ľahšie a majú vyšší faktor využitia rýchlosti vetra ako nízkorýchlostné, ako je uvedené vyššie.

Okrem svojich výhod však majú aj vážnu nevýhodu, ako je niekoľkonásobne menší krútiaci moment pri stacionárnom veternom kolese a pri rovnakých priemeroch kolies a rýchlosti vetra ako pri nízkorýchlostných inštaláciách. Nižšie sú uvedené dve aerodynamické charakteristiky:

Kde bodkovaná čiara ukazuje 18-listové veterné koleso a plná čiara ukazuje 3-listové koleso. Vodorovná os ukazuje počet modulov Z veterného kolesa alebo jeho rýchlosť. Táto hodnota je určená pomerom rýchlosti ωхR hrotu lopatky k rýchlosti vetra V.

Z charakteristík veterného motora môžeme usúdiť, že každá rýchlosť vetra môže mať iba jeden počet otáčok, pri ktorých možno získať maximum χ. Okrem toho, za prítomnosti rovnakej rýchlosti vetra bude mať nízkorýchlostné zariadenie krútiaci moment niekoľkonásobne väčší ako vysokorýchlostné, a preto začne pracovať pri rýchlosti vetra nižšej ako vysokorýchlostný. To je dosť významný faktor, pretože zvyšuje počet prevádzkových hodín veternej turbíny.

Lopatkové veterné turbíny

Princíp ich činnosti je založený na aerodynamických silách, ktoré vznikajú na lopatkách veterného kolesa, keď na ne dopadá prúd vzduchu. Aby sa zvýšil výkon, krídla dostali aerodynamické, aerodynamické profily a uhly zaklinenia sú premenlivé pozdĺž čepele (čím bližšie k hriadeľu, tým väčšie sú uhly a na konci menšie). Diagram je zobrazený nižšie:

Tento mechanizmus má tri hlavné časti - čepeľ, hojdačka, pomocou ktorej je koleso pripevnené k náboju. Uhol zaklinenia φ je uhol medzi rovinou rotácie kolesa a čepele. Uhol nábehu α je uhol nárazu vetra na prvky čepele.

Keď bolo veterné koleso brzdené, smery prúdenia prúdiaceho na lopatku a smer vetra sa zhodovali (pozdĺž šípky V). Ale keďže koleso má určitú rýchlosť otáčania, potom bude mať každý z prvkov čepele určitú rýchlosť ωxR, ktorá sa bude zvyšovať so vzdialenosťou od osi kolesa. Preto prúd fúkajúci cez lopatku pri určitej rýchlosti bude pozostávať z rýchlosti ωxR a V. Táto rýchlosť sa nazýva relatívna rýchlosť prúdenia a označuje sa W.

Pretože len pri určitých uhloch nábehu existuje najlepší prevádzkový režim pre lopatkovú veternú turbínu, musia byť uhly zaklinenia φ premenlivé po celej dĺžke lopatky. Výkon veterného motora, ako každého iného, ​​je určený súčinom uhlovej rýchlosti ω a jeho krútiaceho momentu M: P = Mxω. Môžeme dospieť k záveru, že s poklesom počtu lopatiek sa zníži aj moment M, ale zvýši sa počet otáčok ω. Preto výkon P = Mxω zostane takmer konštantný a bude slabo závisieť od počtu lopatiek veterného mlyna.

Iné typy veterných turbín

Ako viete, okrem okrídlených existujú aj bubnové, kolotočové a rotačné veterné motory. V karuselových a rotačných typoch je os otáčania vertikálna a v bubnových typoch je horizontálna. Možno hlavný rozdiel medzi krídlovými veternými turbínami a bubnovými a rotačnými veternými turbínami je v tom, že všetky lopatky krídlových veterných turbín pracujú súčasne, zatiaľ čo bubnové a rotačné veterné turbíny poháňajú iba tú časť lopatiek, ktorej pohyb sa bude zhodovať s smer vetra.

Aby sa znížil odpor lopatiek, ktoré smerujú proti vetru, sú buď zakrivené, alebo pokryté clonou. Krútiaci moment pri použití tohto typu motora vzniká v dôsledku rôznych tlakov v lopatkách.

Keďže rotačné, karuselové a bubnové typy veterných motorov majú dosť nízku účinnosť (χ pre tieto typy nepresahuje 0,18) a sú tiež dosť objemné a nízkorýchlostné, v praxi sa nerozšírili.

Rast výroby energie využívaním neobnoviteľných prírodných zdrojov je limitovaný hranicou, za ktorou je úplná produkcia surovín. Alternatívna energia vrátane výroby veternej energie zníži zaťaženie životného prostredia.

Pohyb akejkoľvek hmoty, vrátane vzduchu, vytvára energiu. Veterná turbína premieňa kinetickú energiu prúdu vzduchu na mechanickú energiu. Toto zariadenie je základom veternej energie, alternatívneho smeru vo využívaní prírodných zdrojov.

Efektívnosť

Je celkom jednoduché vyhodnotiť energetickú účinnosť agregátu určitého typu a konštrukcie a porovnať ju s výkonom podobných motorov. Je potrebné určiť faktor využitia veternej energie (WEF). Vypočíta sa ako pomer výkonu prijatého na hriadeli veternej turbíny k výkonu prúdu vetra pôsobiaceho na povrch veterného kolesa.

Miera využitia veternej energie pre rôzne inštalácie sa pohybuje od 5 do 40 %. Hodnotenie bude neúplné bez zohľadnenia nákladov na projekt a výstavbu zariadenia, množstva a nákladov vyrobenej elektriny. V alternatívnej energetike je dôležitým faktorom doba návratnosti nákladov na veternú turbínu, no je potrebné brať do úvahy aj výsledný environmentálny efekt.

Klasifikácia

Veterné turbíny sú rozdelené do dvoch tried na základe princípov využitia vyrobenej energie:
lineárny;
cyklický.

Lineárny typ

Lineárna alebo mobilná veterná turbína premieňa energiu prúdenia vzduchu na mechanickú energiu pohybu. Môže to byť plachta alebo krídlo. Z inžinierskeho hľadiska nejde o veternú turbínu, ale o pohonné zariadenie.

Cyklický typ

Pri cyklických motoroch je samotné puzdro stacionárne. Prúd vzduchu sa otáča a robí cyklické pohyby, jeho pracovné časti. Mechanická rotačná energia je najvhodnejšia na výrobu elektriny, univerzálnej formy energie. Cyklické veterné motory zahŕňajú veterné kolesá. Veterné kolesá, od starovekých veterných mlynov až po moderné veterné elektrárne, sa líšia dizajnovým riešením a úplným využitím sily prúdenia vzduchu. Zariadenia sú rozdelené na vysokorýchlostné a nízkorýchlostné, ako aj podľa horizontálneho alebo vertikálneho smeru osi otáčania rotora.

Horizontálne

Veterné turbíny s horizontálnou osou otáčania sa nazývajú lopatkové motory. Na hriadeli rotora je pripevnených niekoľko lopatiek (krídel) a zotrvačník. Samotný hriadeľ je umiestnený horizontálne. Hlavné prvky zariadenia: veterné koleso, hlava, chvost a veža. Veterné koleso je uložené v hlave otáčajúcej sa okolo zvislej osi, v ktorej je uložený hriadeľ motora a sú umiestnené prevodové mechanizmy. Chvost plní úlohu korouhvičky, otáčajúcej hlavu s veterným kolesom proti smeru prúdenia vetra.

Pri vysokých rýchlostiach prúdenia vzduchu (15 m/s a viac) je použitie vysokorýchlostných horizontálnych veterných turbín racionálne. Dve a tri čepeľové jednotky od popredných výrobcov poskytujú KIEV 30%. Vlastnoručne vyrobená veterná turbína má mieru využitia prúdu vzduchu až 20 %. Účinnosť zariadenia závisí od starostlivého výpočtu a kvality výroby lopatiek.

Lopatkové veterné turbíny a veterné turbíny poskytujú vysokú rýchlosť otáčania hriadeľa, čo umožňuje prenos energie priamo na hriadeľ generátora. Významnou nevýhodou je, že pri slabom vetre takéto veterné turbíny vôbec nebudú fungovať. Pri prechode z pokoja na zvýšený vietor dochádza k problémom so štartovaním.

Nízkootáčkové horizontálne motory majú väčší počet lopatiek. Vďaka významnej oblasti interakcie s prúdom vzduchu sú efektívnejšie pri slabom vetre. Zariadenia však majú značný vietor, čo si vyžaduje prijatie opatrení na ich ochranu pred nárazmi vetra. Najlepší ukazovateľ KYJEV je 15%. Takéto zariadenia sa nepoužívajú v priemyselnom meradle.

Vertikálny typ kolotoča

V takýchto zariadeniach sú lopatky inštalované na zvislej osi kolesa (rotora), aby prijímali prúd vzduchu. Skriňa a systém tlmičov zaisťujú, že prúdenie vetra dopadá na jednu polovicu veterného kolesa a výsledný moment pôsobenia síl zabezpečuje rotáciu rotora.

V porovnaní s lopatkovými jednotkami generuje rotačná veterná turbína väčší krútiaci moment. Keď sa rýchlosť prúdenia vzduchu zvyšuje, rýchlejšie dosiahne prevádzkový režim (z hľadiska ťažnej sily) a stabilizuje sa z hľadiska rýchlosti otáčania. Takéto jednotky sa však pohybujú pomaly. Na premenu rotácie hriadeľa na elektrickú energiu je potrebný špeciálny generátor (multipól) schopný pracovať pri nízkych rýchlostiach. Generátory tohto typu nie sú veľmi bežné. Použitie systému prevodovky je obmedzené nízkou účinnosťou.

Veterná turbína s kolotočom sa ľahšie ovláda. Samotná konštrukcia poskytuje automatické riadenie otáčok rotora a umožňuje sledovať smer vetra.

Vertikálne: ortogonálne

Na výrobu energie vo veľkom meradle sú najsľubnejšie ortogonálne veterné turbíny a veterné turbíny. Rozsah použitia takýchto jednotiek z hľadiska rýchlosti vetra je od 5 do 16 m/s. Výkon, ktorý vyrábajú, sa zvýšil na 50 tisíc kW. Profil ortogonálnej lopatky je podobný ako u krídel lietadla. Aby krídlo začalo fungovať, musíte naň aplikovať prúd vzduchu, ako pri štarte lietadla. Veternú turbínu je tiež potrebné najprv roztočiť a vynaložiť tak energiu. Po splnení tejto podmienky sa inštalácia prepne do režimu generátora.

závery

Veterná energia je jedným z najsľubnejších obnoviteľných zdrojov energie. Skúsenosti z priemyselného využitia veterných turbín a veterných turbín ukazujú, že účinnosť závisí od umiestnenia veterných generátorov v miestach s priaznivým prúdením vzduchu. Použitie moderných materiálov pri konštrukcii blokov, využitie nových schém na výrobu a skladovanie elektriny ďalej zlepší spoľahlivosť a energetickú účinnosť veterných turbín.

Krídla veterného kolesa sú najdôležitejšou súčasťou veternej turbíny. Výkon a rýchlosť veterného generátora závisia od tvaru ich lopatiek.

V tejto brožúre sa vzhľadom na náročnosť tejto úlohy nebudeme zdržiavať výpočtom nových krídel, ale použijeme hotové krídla, ktoré majú určitý tvar a vyznačujú sa vysokou účinnosťou využitia veternej energie a vysokou rýchlosťou. Ostáva nám už len vyriešiť otázku, ako určiť rozmery nových krídel pre požadovaný výkon na základe rozmerov známych krídel pri zachovaní ich pôvodných charakteristík.

Pre veterné mlyny s malým výkonom akceptujeme vysokorýchlostné dvojlistové veterné koleso s nasledovnou charakteristikou známou z praxe:

Koeficient využitia veternej energie…………………………………0,35

Rýchlosť veterného kolesa treba chápať ako pomer obvodovej rýchlosti hrotu lopatky k rýchlosti vetra

Ak vezmeme rovnakú rýchlosť rovnajúcu sa 7 pre veterné kolesá rôznych priemerov, dostaneme rôznu rýchlosť veterných kolies pri rovnakej rýchlosti vetra. Veterné koleso s najmenším priemerom vyvinie najvyššiu rýchlosť. Vo všeobecnosti sa otáčky veterných kolies s rovnakými rýchlosťami budú navzájom vzťahovať nepriamo úmerne k ich priemerom, t.j.

To znamená, že veterné koleso s priemerom D1 vykoná otáčky za minútu toľkokrát, koľkokrát je priemer tohto veterného kolesa D1 menší ako priemer D2 iného veterného kolesa. Napríklad, ak veterné koleso s priemerom 1,5 m robí 714 otáčok za minútu, potom veterné koleso s priemerom 3 m urobí 357 otáčok za minútu, t. j. polovicu, hoci ich rýchlosť je rovnaká.

Pre uľahčenie výpočtu veľkostí lopatiek veterných kolies rôznych priemerov, ale s rovnakou rýchlosťou, v tabuľke. Na obrázku 4 sú rozmery dvojlistového veterného kolesa s priemerom 1 m. V hornej časti tabuľky je nákres listu s písmenovým označením jeho rozmerov a pod obrázkom v tabuľke digitálne hodnoty ​týchto rozmerov sú uvedené.

Vľavo 4 stĺpce zobrazujú rozmery čepele na obrázku vľavo; vpravo sú v 10 stĺpcoch uvedené rozmery piatich profilov tejto čepele. Ako nastaviť rozmery profilu je znázornené na obrázku vpravo.

Aby sme vyhoveli prijatým charakteristikám veterného kolesa so zmenou jeho priemeru, je potrebné meniť všetky rozmery týchto lopatiek v rovnakom pomere, v akom meníme priemer veterného kolesa. V tomto prípade zachováme geometrickú podobnosť, bez ktorej by nebolo možné použiť tento spôsob prepočtu.

Od veterného kolesa s rozmermi uvedenými v tabuľke. 4, má priemer 1 m, potom bude pomer priemeru druhého veterného kolesa k jednotke rovný D, t.j.

Preto, aby sa získali rozmery listu veterného kolesa s iným priemerom, je potrebný každý rozmer uvedený v tabuľke. 4, vynásobte hodnotou tohto priemeru. Len klinové uhly každej časti čepele a ich počet by mali zostať nezmenené. Napríklad pre veterné koleso s priemerom 1,2 m je potrebná každá veľkosť stola. 4 vynásobené 1,2, dostaneme:

Ak chcete tabuľku zväčšiť, kliknite na ňu myšou

Na získanie hotového tvaru čepele je potrebné vo veľkosti, str

vypočítané v tabuľke. 5, nakreslite body pre päť profilov čepele na list papiera a nakreslite obrysy pozdĺž bodov pomocou vzoru, ako je znázornené na obr. 13. Profily každej sekcie sú nakreslené v plnej veľkosti, aby sa z nich dali pri výrobe čepele vyrezať šablóny.

Pre generátor s výkonom 1 kW potrebujete veterné koleso s priemerom 3,5 m. Na získanie rozmerov listu tohto veterného kolesa potrebujete rozmery uvedené v tabuľke. 4 vynásobte rozmery veterného kolesa s priemerom 1 m 3,5 a vytvorte tabuľku a potom nakreslite profily lopatiek, ktoré budú potrebné pri výrobe.

Výkon a rýchlosť veterných kolies s dvoma lopatkami s charakteristikami uvedenými vyššie sú uvedené v tabuľke. 6.

Táto tabuľka sa musí použiť pri výbere priemeru veterného kolesa daného výkonu a určovaní prevodového pomeru, ak sa ukáže, že rýchlosť generátora je väčšia ako rýchlosť veterného kolesa, ktorú vyvíja pri rýchlosti vetra 8 m/s.

Napríklad pri použití generátora GBF automobilového typu s výkonom 60 W pri 900 ot./min pre veterno-elektrickú jednotku je vhodné veterné koleso s D==1,2 m a výkonom 0,169 k. s. pri 895 ot./min. (pozri prvé dva riadky tabuľky 6).

V tomto prípade môže byť veterné koleso namontované na hriadeli generátora. Výsledkom je najjednoduchšia a najpohodlnejšia prevádzka veternej elektrickej jednotky.

Ak by sme plánovali postaviť veterno-elektrickú jednotku s výkonom 400 W, potom by bolo potrebné prijať priemer veterného kolesa 3 m, ktorý pri rýchlosti vetra 8 m/s vyvinie 1 060 koní. s. alebo 1,060 x 0,736 = 0,78 kW. Ak vezmeme účinnosť generátora rovnú 0,5, dostaneme:

Veterné koleso vyvinie 357 otáčok za minútu pri rýchlosti vetra 8 m/s a generátor s výkonom 390 wattov vyžaduje 1 000 otáčok za minútu. Preto je v tomto prípade potrebná prevodovka, ktorá zvyšuje rýchlosť v prenose z veterného kolesa na generátor. Prevodovka musí v pomere zvyšovať rýchlosť.

Hodnota 2,8 sa nazýva prevodový pomer. Pomocou tohto pomeru sa určí počet zubov prevodovky. Napríklad, ak predpokladáme, že ozubené koleso namontované na hriadeli generátora má 16 zubov, potom by hnacie ozubené koleso umiestnené na hriadeli veterného kolesa malo mať

Vysokorýchlostné veterné kolesá majú veľmi významnú nevýhodu, a to, že sa zle štartujú, a preto môžu začať pracovať až pri vysokých rýchlostiach vetra.

Mnoho začínajúcich veterných inžinierov si myslí, že čím väčší počet lopatiek na veternom kolese, tým väčší výkon vyvinie. Táto myšlienka je nesprávna. Dve veterné kolesá, s malými lopatkami a s viacerými lopatkami, s rovnako dobre postavenými lopatkami a rovnakými priemermi zametenej plochy vyvinú rovnakú silu. Vysvetľuje to skutočnosť, že keďže sú rovnako dobre spracované, ich miera využitia veternej energie bude rovnaká, to znamená, že prenesú rovnaké množstvo energie do pracovného stroja. Množstvo privádzanej veternej energie do oboch veterných kolies je rovnaké, pretože ich zametané plochy sú rovnaké. Čo sa týka otáčok, čím menej lopatiek, tým väčšia rýchlosť, ak majú rovnakú šírku na oboch veterných kolesách; inými slovami, čím menší je celkový povrch lopatiek tvoriacich zmietaný povrch, tým väčší je počet otáčok.

Ako určiť rozmery krídel domáceho veterného mlyna (veterného generátora) pre daný výkon

Výpočet lopatiek veterného generátora

Na optimálnom uhle nábehu vrtuľového veterného mlyna

V metódach výpočtu veterných turbín existuje odporúčanie nastaviť uhol nábehu, pri ktorom sa dosiahne maximálna aerodynamická kvalita lopatky. Tie. Navrhuje sa zostrojiť dotyčnicu k polárke z počiatku súradníc a použiť súradnice dotyčnicového bodu ako počiatočné pre výpočet veterného mlyna. S najväčšou pravdepodobnosťou ide o analógiu s letectvom, kde sa so zvyšujúcim sa pomerom vztlaku k odporu predlžuje trvanie kĺzania lietadla. Alebo sa odporúča použiť čepele s maximálnym zdvihom. Veterná turbína funguje podľa rôznych zákonov.

Ryža. 1 Aerodynamické sily vo veternej turbíne

Obrázok 1 znázorňuje schému vplyvu aerodynamických síl na lopatku. Rýchlosť vetra pri približovaní sa k veternému mlynu sa spomalí o určitú hodnotu a, ktorá sa podľa Zhukovského (Betz) teórie rovná 2/3 a podľa Sabininovej teórie je 0,586. Obvodový pohyb lopatiek dáva dodatočnú zložku rýchlosti, ktorú nájdeme, ak lopatky považujeme za nehybné a vzduch sa pohybuje v opačnom smere ako rotácia. Tieto dve zložky sa sčítajú podľa trojuholníkového pravidla a dávajú celkový vektor prúdenia v rovine veterného kolesa. Uhol rýchlosti ψ je určený pomerom a / Z a nezávisí od rýchlosti vetra:

Tu a nižšie sú všetky výpočty vykonané pre špičku čepele. Pre ostatné úseky je potrebné Z všade vo vzorcoch nahradiť výrazom Zr / R, kde Z je rýchlosť určená ako pomer rýchlosti vetra k rýchlosti hrotu lopatky; R – polomer veterného mlyna; r – polomer zvoleného úseku.

Uhol rýchlosti ψ je súčtom uhla nábehu α a uhla inštalácie čepele β. Uhol nábehu je určený charakteristikami lopatky, preto vzhľadom na rýchlosť veterného mlyna je možné urobiť úlohu výpočtu lopatiek jednoznačnou.

Prúd prúdiaci na lopatku spôsobuje dve sily: odporovú silu X smerujúcu k prúdu a zdvíhaciu silu Y, ktorá je na ňu kolmá.

C X , C Y – koeficienty odporu a vztlaku;

ρ – hustota vzduchu;

S - plocha prvku čepele;

V nábreží – veľkosť invázneho vektora, ktorá sa zase rovná:

Posledný člen v zátvorkách je veľmi malý a vo vysokorýchlostných veterných mlynoch sa rýchlosť privádzania takmer rovná obvodovej rýchlosti lopatky.

Obvodová sila sa získa ako rozdiel medzi priemetom zdvíhacej sily a priemetom odporu na rovinu otáčania.

Výraz v posledných zátvorkách môžeme nazvať koeficient aerodynamickej obvodovej sily, alebo stručne koeficient obvodu

Výkon veterného mlyna je súčinom obvodovej sily a obvodovej rýchlosti.

Tento vzorec neudáva silu veterného mlyna, ale silu prvku čepele umiestnenej na špičke. Výkon veterného mlyna sa vypočítava integráciou cez polomer, ale účel článku je iný.)

Uvažujme o póle čepele na obr. 2.

Ryža. 2 Zistenie súčiniteľa obvodovej sily.

Nakreslíme dotyčnicu OA k polárne. A postavme rýchlostnú trať OZ, ktorá je daná rovnicou

Tie. rýchlostná priamka tvorí rýchlostný uhol ψ s osou Cy, o ktorej sme hovorili vyššie.

OB sa rovná veľkosti zdvihu v bode A. Preto:

Uhol ABD sa rovná uhlu ψ a prepona AB je koeficient odporu vzduchu v bode A. Preto sa noha BD rovná:

Segment DE je rozdiel dvoch segmentov

Výsledkom je rovnaký výraz ako vo vzorci výkonu veterného mlyna. Všetky ostatné zložky vo výkonovom vzorci sú dané, takže výkon je určený týmto segmentom alebo, inými slovami, vzdialenosťou od rýchlostnej čiary OZ k pracovnému bodu. Z grafu je zrejmé, že koeficient Ccr je maximálny v mieste dotyku rýchlostnej čiary Z‘ s polárnou, a nie v bode maximálnej aerodynamickej kvality. Preto po nastavení rýchlosti a vybudovaní vysokorýchlostnej trate môžete jasne analyzovať prevádzku veterného mlyna.

Profil TsAGI R -ll-12

Na obr. Obrázok 3 zobrazuje profil TsAGI P-ll-12, prekrytý pre porovnanie s profilom CLARK – Y obľúbeným vo veterných turbínach. Polarita profilu TsAGI P-ll-12 pre rozšírenie 5 je znázornená na obr. 4

Ryža. 3 profily TsAGI R-ll-12 a CLARK – Y

Polárna vľavo je zobrazená vo svojej obvyklej forme s rôznymi mierkami pozdĺž súradnicových osí. Na pravej polári, nakreslenej v rovnakej mierke, sú vytvorené rovnaké konštrukcie. Vysokorýchlostná priamka pri Z = 2 udáva maximálny obvodový koeficient pri uhle nábehu 16°. Bod maximálneho pomeru zdvihu k odporu sa dosiahne pri uhle nábehu 2 stupne. V tomto bode je obvodový koeficient približne trikrát menší ako v optimálnom bode. Samozrejme, vo veternom mlyne si môžete zvoliť pracovný uhol nábehu 2 stupne. Výkon veternej turbíny závisí od veternej energie. Preto obvodový koeficient, ktorý sa znížil trikrát, bude potrebné kompenzovať trojnásobným zvýšením tetivy čepele. (Uvažuje sa o idealizovanom prípade) V štvorci sa objem čepele zväčší 9-krát. So zväčšovaním plochy sa zvyšujú straty trením. KYJEV padá. Zmenšuje sa predĺženie čepele a zvyšuje sa jej indukčný odpor. V mieste maximálnej aerodynamickej kvality je veterný mlyn lepšie koordinovaný z hľadiska miery vzduchového brzdenia v rovine veterného mlyna a veľkosti obvodovej sily. Koordinácia zvyšuje KYJEV. Preto sa výpočet musí vykonať s prihliadnutím na všetky faktory. Tu sa berie do úvahy iba hodnota obvodového koeficientu a šírka čepele, ktorá priamo závisí od toho.

Obr. 4 TsAGI profil polárne R-ll-12

S rastúcou rýchlosťou sa optimálny bod (pri minimálnej šírke lopatky) blíži k bodu maximálnej aerodynamickej kvality. Pri rýchlosti 6 a uhle nábehu 8° je zisk v obvodovom koeficiente, a teda aj v šírke lopatiek oproti 2°, 1,5-násobný. Z analýzy polárok však vyplýva, že pri vysokých hodnotách rýchlosti má zmysel zvoliť si pracovný bod nižšie pozdĺž polárky. Ak je v núdzovom režime nedostatočné zaťaženie alebo žiadne zaťaženie, veterný mlyn naberie rýchlosť a prejde na otáčky. Uhol rýchlosti sa zmenšuje a keďže uhol inštalácie v neregulovaných veterných turbínach zostáva konštantný, uhol nábehu sa zmenšuje. Pracovný bod sa posunie nadol a rýchlostná čiara sa priblíži k polarite. Pri určitej rýchlosti bude obvodový koeficient nulový. Nástup tohto momentu (medzná hodnota Z) pri oddelení závisí od počiatočnej polohy pracovného bodu. Čím nižší je počiatočný bod zvolený, tým nižšiu rýchlosť rozmetania veterný mlyn získa. Toto tvrdenie však treba vyskúšať v praxi.

Pri konštrukcii vysokorýchlostnej priamky Z = 6 je jasne vidieť, že polárna v rozsahu uhlov nábehu od 3 do 12 stupňov prebieha takmer rovnobežne s vysokorýchlostnou priamkou. To vysvetľuje skutočnosť, že použitie rôznych teórií a koncepcií na výpočet veterných turbín nemá prakticky žiadny vplyv na prevádzku navrhnutej vysokorýchlostnej veternej turbíny.

Časti lopatiek umiestnené bližšie k osi sa pohybujú pomalšie ako vonkajšie časti, takže ich rýchlostné priamky ležia nižšie. Vnútorné úseky majú optimálny bod, t.j. Maximálna hodnota obvodového koeficientu leží pri vysokých uhloch nábehu, preto sa znižuje montážny uhol a skrútenie lopatiek, ktoré sú technicky zložité.

V dôsledku konštrukcie rýchlostných tratí sa získa rodina optimálnych bodov pre rôzne rýchlosti. Ktorý z týchto bodov je najoptimálnejší? Akú rýchlosť by ste mali preferovať? Vo vzorci pre výkon veterného mlyna je rýchlosť Z zahrnutá do tretej mocniny a obvodový koeficient je zahrnutý do prvej. Preto vynásobením obvodových koeficientov príslušnými rýchlostnými kockami získame rad maxím, z ktorých možno vybrať maximum. Maximum-maximum leží približne v oblasti polovice pomeru zdvihu a odporu pri vysokej rýchlosti

Tu je K maximálny pomer Cy/Cx. Pre uvažovaný profil sa maximum vyskytuje pri uhle nábehu 2 stupne a rovná sa 24.

Táto čepeľ má pomer zdvihu a ťahu 24, takže maximum-maximum bude okolo Z = 10. Tento odhad je približný, aby sme pochopili rádovú veľkosť.

Pomocou ľavého grafu na obr. 4 nie je možné zostrojiť obvodový koeficient. Pozdĺž osí sú rôzne mierky, pravé uhly sú skreslené a dĺžky sú skreslené. Z pravého grafu sa to dá určiť

pri Z = 2 sa súčin Z3Cab rovná:

Tie. pri rýchlosti Z = 10 sa šírka lopatiek na hrote v porovnaní s dosť rýchlobežnou vrtuľou Z = 6 zmenší 2,3 krát.

Dovoľte mi ešte raz upozorniť na skutočnosť, že maximálny-maximálny bod udáva minimálnu šírku lopatiek a nie maximálny výkon. Výkon je určený vetrom. A výkon určujú aj straty, t.j. KYJEVSKÉ veterné turbíny, s ktorými sa tu nepočíta.

Program – Návrh a overenie aerodynamických výpočtov veterného generátora – súbor TECHNICKÁ SPRÁVA.doc

TECHNICKÁ SPRÁVA.doc

Výpočet aerodynamických charakteristík lopatky veterného generátora a určenie jej geometrických parametrov.

B – počet lopatiek

Správa prezentuje výsledky výpočtov aerodynamických charakteristík lopatky veterného kolesa a veternej turbíny ako celku. Sú uvedené geometrické charakteristiky čepele.

^ 1. Počiatočné údaje pre výpočet.

Odhadovaná rýchlosť vetra V=12 m/s.

Zo skúseností s vytváraním veterných generátorov tejto triedy je hodnota relatívnej rýchlosti v rozmedzí 6...8. Faktor využitia veternej energie (alebo účinník Cp) pre existujúce veterné generátory je v rozsahu 0,43...0,47. Rýchlosť hrotu čepele je v rozsahu až 80…100 m/s. Toto obmedzenie je spôsobené aerodynamickým hlukom a erozívnym opotrebovaním čepele. Ako aerodynamický profil sekcií lopatiek veterného generátora môžeme použiť profil série NACA 44100, ktorý je v súčasnosti široko používaný. Použitie laminárnych profilov umožňuje dosiahnuť vyšší výkon, avšak za predpokladu vysokej presnosti výroby, absencie znečistenia povrchu lopatky, absencie štrukturálnych vibrácií a turbulencií prúdenia vetra. Nedodržanie vyššie uvedených podmienok znižuje výkon veterných generátorov s laminárnymi profilmi lopatiek o 25...30%.

Relatívna rýchlosť = 7.

^ Tabuľka 1. Súradnice profilu NACA 44100.

Kde: – nová relatívna hrúbka profilu.

Relatívna rýchlosť (rýchlosť) =7.

Obrázok 2. Výkon a otáčky veterného kolesa v závislosti od rýchlosti vetra (=7).

Ako je zrejmé z výsledkov výpočtu, navrhnuté veterné koleso spĺňa požiadavky počiatočných údajov a praxe vytvárania veterných turbín tejto triedy.

Geometria čepele je konštruovaná nasledovne. Smer otáčania rotora je proti smeru hodinových ručičiek pri pohľade v smere vetra. Inštalačné uhly sekcií sú uvedené z roviny otáčania. Kladná hodnota je proti smeru vetra (obrázok 3).

Výsledné údaje o geometrii čepele sú uvedené v tabuľke 2

V elektronickej forme sú údaje pre konštrukciu geometrie čepele uvedené v súboroch:

VG100.scr – súbor skriptu (alebo súbor skriptu) pre program

VG100.dwg je blade model vytvorený v AutoCADe (obrázok 4) na základe údajov zo súboru VG100.scr.

VG100.CATPart – model čepele zabudovaný v CATIA (obrázok 5)

Obrázok 4. Rámový model čepele.

1. Patrick J. Moriarty, AeroDyn Theory Manual , Národné laboratórium pre obnoviteľnú energiu, december 2005 NREL/EL-500-36881.

2. John Wiley & Sons, Wind Energy Explained – Theory, Design and Application,

3. E. M. Fateev, Veterné motory a veterné turbíny, OGIZ-SELKHOZGIZ, M., 1948.

4. H. Pigot, Výpočet lopatiek veterných turbín, 2000.

5. G. Glauert, Základy teórie krídel a vrtúľ, Štátny vedecko-technický ústav, 1931.

6. E. Makarov, Inžinierske výpočty v Mathcad 14, PETER, 2007

TECHNICKÁ SPRÁVA - Program - Návrh a overenie aerodynamických výpočtov veterného generátora - TECHNICKÁ

Veľmi často sa ľudia mýlia, že viaclisté vrtule sú pre slabý vietor a tri alebo dve listy sú pre silný vietor. A mnohí veria, že pri slabom vetre je efektívnejšia viaclistová vrtuľa, pretože je tam veľa listov, vďaka tomu je ťah vyšší, viac vetra je zakryté listami, krútiaci moment je vyšší, a teda aj výkon, ale nie je to tak. tak. Kvôli väčšiemu počtu lopatiek je štartovací krútiaci moment vyšší, takže ak má generátor silné magnetické priľnutie, potom treba niečo urobiť na zvýšenie štartovacieho momentu a zvyčajne je to pridanie lopatiek.

Predstavme si najprv jednu čepeľ a na ňu pôsobiace fyzikálne faktory. Čepeľ má skrútenie, uhly vzhľadom na prúdenie vetra a vietor, ktorý sa o ňu opiera, núti čepeľ pohybovať sa pod tlakom (stlačiť dopredu pozdĺž osi otáčania). Ale čepeľ, ktorá sa pohybuje vo svojej rovine, prekonáva čelný odpor hustého prúdu vzduchu. Toto prúdenie spomaľuje lopatku, bráni jej získať väčšiu rýchlosť a čím vyššia rýchlosť, tým vyšší aerodynamický odpor.

Ak je viac ako jedna, dve alebo tri, alebo 12 lopatiek, tak aerodynamický odpor všetkých lopatiek nezostane rovný jednej, sčíta sa, straty sa sčítajú a otáčky vrtule klesnú. Veľa energie sa míňa len točením. Navyše, prechádzajúce lopatky značne narúšajú prúdenie tým, že ho krútia, z toho lopatky za sebou dostávajú ešte väčší odpor a opäť sa plytvá sila odoberaná vetrom a rýchlosť klesá. Práve na revolúcie sa vynakladá veľa energie získanej z vetra.

Taktiež, keď je v kruhu celý les lopatiek, je pre vietor ťažšie prepadnúť cez vrtuľu. Veterné koleso oneskoruje prúdenie vetra, pred vrtuľou sa vytvorí vzduchová „čiapka“ a nové časti vetra, ktoré na ňu narážajú, sa rozptyľujú do strán. Viete, ako sa vietor ohýba okolo prekážok, takže vrtuľa je ako pevný štít pre vietor.

>

Mnohí si ale budú myslieť, že čím viac lopatiek, tým viac energie sa dá z vetra odobrať za jednotku času, ale to tiež nie je pravda, tu nie je dôležitý počet lopatiek, ale rýchlosť a rýchlosť vrtule. Napríklad 6 lopatiek, povedzme, pri 60 otáčkach za minútu vykoná jednu otáčku, prejde kockou vetra a odoberie z nej určitú časť energie a 3 lopatky urobia dve otáčky za rovnaký čas a odoberú rovnaké množstvo. energie. Ak ďalej zvyšujete rýchlosť, odoberie sa viac energie. Nezáleží na tom, koľko čepelí je, jedna alebo desať, pretože jedna čepeľ rotujúca desaťkrát rýchlejšie spotrebuje rovnaké množstvo energie ako desať pomaly rotujúcich čepelí.

Rýchlosť veterného kolesa.

Taktiež čím rýchlejšie sa lopatka pohybuje, tým viac sa mení uhol nábehu vetra na lopatku. Predstavme si, že sedíte v aute a sneh vám naráža na bočné okno, ale keď začnete jazdiť, sneh už bude narážať na čelné sklo a keď naberiete rýchlosť, sneh už bude narážať priamo na čelné sklo, hoci keď zastavíte, sneh zboku opäť spadne. Rovnako tak, keď lopatka naberie rýchlosť, vietor na ňu narazí pod iným uhlom. Špička čepele je preto vyrobená len 2-5 stupňov, pretože pri zrýchlení dosiahne optimálny uhol nábehu vetra a odoberie maximálnu možnú energiu. V strede čepele je rýchlosť dvakrát menšia, preto je uhol dvakrát väčší, 8-12 stupňov a pri koreni je ešte väčší, pretože tam je rýchlosť niekoľkonásobne menšia.

>

Pre vysokorýchlostné malolisté vrtule sú uhly menšie. Napríklad pre trojlistové vrtule je obvyklá rýchlosť približne Z5, to znamená, že vrtuľa má maximálny výkon, keď sa otáča rýchlosťou päťkrát vyššou ako je rýchlosť vetra. V tomto prípade má hrot čepele asi 4 stupne, stred 12 stupňov a koreň asi 24. Ak je čepelí šesť, potom je rýchlosť dvakrát nižšia, čo znamená, že uhly sú dvakrát väčšie. Čím je čepeľ tenšia a čím je jej plocha menšia, tým je rýchlejšia a tým nižší má aerodynamický odpor, preto tri čepele, ak sú široké, budú mať nízku rýchlosť a šesť alebo dvanásť tenkých, úzkych čepelí bude mať vyššiu rýchlosť. rýchlosť.

Výsledkom je, že napríklad trojlistá a šesťlistá vrtuľa budú mať rovnaký výkon pri slabom vetre, pretože tri listy s rýchlosťou Z5 urobia dvakrát toľko otáčok ako šesť listov s rýchlosťou Z2,5 za rovnaký čas, čo znamená, že rovnaké množstvo energie odoberú z vetra. Pri silnejšom vetre však šesťlistová vrtuľa výrazne stratí oproti trojlistovej vrtuli, pretože tri listy majú menší aerodynamický odpor a budú schopné dosiahnuť vyššiu rýchlosť, a teda pracovať s väčším vetrom za jednotku času, pretože čím rýchlejšie sa čepeľ pohybuje, tým viac energie odoberie vetru.

Jediné plus je, že čím viac lopatiek, tým lepší štartovací krútiaci moment a ak má generátor magnetické priľnutie, tak viaclistá vrtuľa naštartuje skôr, ale krútiaci moment a výkon bude pri malolistých vrtuliach vyšší.

Áno, a krútiaci moment, keď vysokorýchlostná vrtuľa naberá rýchlosť, uhly listu sa stanú optimálnymi pre vietor skutočne prúdiaci na list a vieme, že skutočný uhol sa mení v závislosti od rýchlosti samotnej lopatky a krútiaci moment bude vyšší, pretože dochádza k menšej strate energie na odpor lopatiek.

Viaclisté vrtule sú tiež ťažšie, čo znamená, že fungujú ako zotrvačník. Ak koleso nabralo hybnosť, potom samotná vrtuľa ukladá energiu a je ťažšie ju náhle zastaviť, ale aj keď fúka silnejší vietor, tento zotrvačník sa musí stále roztáčať, takže viaclistové vrtule horšie reagujú na zmeny sily vetra, a krátkodobé poryvy vetra si možno ani nevšimneme. A ľahké vrtule dokážu dodať energiu aj z krátkeho poryvu vetra. To je jasne viditeľné na ampérmetri, keď pozorujete silu prúdu. Šesťlamelový pôsobí mäkšie, nedochádza k veľkým prúdovým rázom. Ale trojčepelový zvládne každý poryv a ihla rýchlo beží tam a späť, ale to je energia, ktorá sa nakoniec akumuluje v batérii a rozdiel v spätnom ráze môže byť veľmi významný, najmä pri nárazovom vetre a ak je sťažeň nainštalovaný nízko. kde je prúdenie vetra turbulentné.

Ďalším faktorom sú otáčky, viaclistová vrtuľa znamená nízkootáčkovú, čiže generátor je rovnaký, čiže je viac generátorov, viac magnetov, viac drôtov vinutia, väčšia hmotnosť železa a v dôsledku toho aj cena. je oveľa vyššia. A generátor je zvyčajne najdrahšia časť veterného generátora. A otáčky zohrávajú najdôležitejšiu úlohu, pretože čím vyššia je rýchlosť vrtule pri rovnakej rýchlosti vetra, generátor bude produkovať viac energie a ak nie je dostatok otáčok, potom je generátor väčší a výkonnejší, alebo multiplikátor môže byť vynájdený.

Ale všade sú vlastné, ale, samozrejme, najlacnejšie a najefektívnejšie jednolistové vrtule, ale treba ich vyrobiť veľmi presne a vyvážene, všetko treba vypočítať, aerodynamika listu musí byť ideálna, inak vibrácie a bitie vrtule, a potom veterný mlyn, ktorý sa rozpadne, sú zaručené. V zásade preto takmer nikto nevyrába ani továrenské jednolistové veterné mlyny. Optimálnejšie sa ukázali trojlisté vrtule, ktoré nie sú také vysokootáčkové, takže nejaká nevyváženosť vrtule nie je problém, ale aj otáčky sú vysoké, čiže generátor je lacnejší.

Vysokorýchlostné lopatky však stále vyžadujú správnu aerodynamiku, inak môže všetka účinnosť výrazne klesnúť. Doma je preto často jednoduchšie, aj keď drahšie, vyrobiť hrubý, veľký, neefektívny, ale ľahko vyrobiteľný veterný mlyn, vylepšiť ho bez akýchkoľvek výpočtov, prerobiť a znova prerobiť a nakoniec buď získať vedomosti a vsetko doviest do uskutocnenia, alebo to vzdat a povedat, ze toto vsetko je kravina, kupil som to od cinana a neboj sa, aj tak to nevyrobis lepsie ako vo fabrike, len vyhodis peniaze .