我们来举个小例子大家就很容易明白了,高中化学有一个必考的题型,给我们一个温度-转化率曲线图,图大概是这个样子:横坐标温度,纵坐标转化率,图中明确给了若干个温度,温度4和温度3相邻,温度4下转化率最高,温度3下的转化率比温度4略低一点点,但是温度4却比温度3高了几十度,问应该选择哪个温度更好。
大多数人看到这里,或许会习惯性选择峰值最高的4,但正确答案却是3。
原因其实很简单,4虽然转化率达到了最高,但也只比3高了一点点,而转化率差不多的时候,3温度远低于4,如果选4的话只是徒增了成本,在化学反应里面提高10度都要增加不少成本,当然3才是最优的了。
在这个例子里面,3其实就是风力发电机选用的三叶片,4就是与之对比效率更高四叶片。
“不就一个叶片”?其实,算来算去,还真是这个叶片的问题。
这叶片可不便宜呢,例如一个30KW的风力发电机,其叶片仅长6.3米,售价却能高达2万元,花费多出那么多只为提高那么一丁点效率,真的不划算,毕竟在基建问题中,经济账也是咱们必须重视的。
要成本再低的话直接选择双叶片设计不就行了,双叶片与三叶片相比,究竟输在哪里呢?虽然可以降低成本,但如果想要达到三叶片的效果,那么两叶片的风机就需要增加叶片面积的50%,而增加的面积费用和多一个叶片费用其实差不多,这样做可以说毫无意义。
或者可以将叶速提高22.5%,由于减少了阻力,两个叶片转起来就快多了,旋转速度的加快会伴随着噪音和震颤出现,这样就会对涡轮机造成损坏,更是得不偿失。况且,随着叶片旋转速度的加快,它们的表面质量会增加,中心轴和叶片需要更高的强度抵抗额外的压力,这又增加了成本,强风下双叶片也不稳定容易被摧毁。
简单总结一下:与双叶片相比,三叶片可以在较低的转速下产生更多的动力,三叶片对强风的抵抗性能更好,安全性也就更高;三叶片稳定性、分散性比较强,叶片增多不仅这种平衡会被打破,成本也会增加,因此三叶片也比四叶片更具经济效益,因此在二和四之间,折中选择三更好。