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風電葉片設計與仿生學

2015-11-20 來源:明陽風電風能研究院 瀏覽數:1280

仿生設計是通過研究自然界事物的優異功能、形態、結構、色彩等特征,尋求與新事物的內在聯系,并有選擇性的為我、為設計所用的一種思維和設計方法。

  仿生設計是通過研究自然界事物的優異功能、形態、結構、色彩等特征,尋求與新事物的內在聯系,并有選擇性的為我、為設計所用的一種思維和設計方法。
  1葉片外形設計中的仿生——鳥翅
  葉片的外形前緣最厚,越往后緣越薄,從葉根到葉尖也逐漸變薄,上風向風機葉片的葉尖部分有預彎,所有這些特征與鳥類的翅膀完全一樣。
  風吹過葉片表面時,氣流被分成上下兩層,由于翼型的形狀呈厚薄不均狀,葉片上表面路程較長,下表面路程較短,根據伯努利原理:在同一個流體系統中(如氣流和水流),流速越快,流體產生的壓力越小,則上層的空氣流速快,下層的流速慢,葉片受到向上的力比向下的力要大,壓力差表現為升力。于是鳥兒就飛起來了,而風機葉片由于葉根固定在輪轂上,不斷的升力使得它轉動起來。
  飛機的機翼設計也是基于同樣的原理。
  2葉片結構設計中的仿生——樹葉
  葉片的主梁仿生了樹葉的主脈結構,可以最小的質量實現最大的強度和剛度。
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