做个小风车~它的工作原理是.各位大侠哪位知道风车转动的物理原理!_百度作业帮
做个小风车~它的工作原理是.各位大侠哪位知道风车转动的物理原理!
风车的叶片要做成与风车的轴向成一定角度(不固定),风的动力转化为两个方向的力,一个轴向,另外一个是径向.轴向力对叶片作功,推动叶片转动,径向力为支架所平衡.这样,风力就转化为风车的旋转力矩,使风车不停的转
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扫描下载二维码购买铁人风车 - 中国公司: 86-(0)27-
铁人风车&是现代版的美国传统抽
水风车。这种神奇的机器可以持续
为人们提供充沛的用水，以满足农
场，家庭和社区的需要。风车最早
设计&#年底，随之美国传统风车做
了无数的改进，发展为今天卓越的
工艺。铁人风车&微风便可抽水，
提水高度可&#米。在遭受飓风房屋
都倒塌的情况下，铁人风车&仍然
可以完好无损。许多早期的美国传
统风车一直沿用至今，他们的服务
年限都达到´或者更多。铁人风
车&有限公司将在延续传统技术的
基础上不断改进创新，为更好的普
及风车而努力。
铁人风车&操作简单，拥有自动保
护装置和完善的润滑系统，使得它
的使用寿命更为长久。下面我们会
为您介绍主要部件的操作方法。
叶片连接带将叶片准确的固定起来
，同样他们也可以在强风下保护风
轮，在离心力很大的情况下也可以
支撑风轮。轮臂和轂连接起来支撑
连接带。
铁人风车&全部采用多叶片结构，
叶片与风呈一定角度排列。当风从
叶片之间的缝隙吹过时，就能让风
车旋转起来。这种设计保证了在微
风情况下产生的扭转力最大。因为
大多数的地方常年都是微风，所以
风车的设计要遵循微风下就能工作
的原理。
这种设计并不是一个偶然！它是通
过µ不同设计风格的风车&#多
种测试，历经´的科学研究才诞
生的伟大设计。史上第一台用于抽
水的风车便是采用的这种设计方法
，生产出来的风车轻便，结实，效
率高。尽管有很多人试图对这种设
计进行改进，但是由于它的可靠性
和实用性一直沿用至今。同时您会
有趣的发现，这种设计已经是完美
无缺了，甚至哪怕只要您在叶片的
曲线度上做一点点改变都会降低风
车的风能利用率。无数的改进也未
能替代这种设计在风车设计中的位
置，尤其是在微风作用下，这种设
计就显得更为重要了。
风轮中心的轂与风车齿轮箱的风轮
主轴连接，风轮旋转带动风轮轴转
，同时风轮轴又由巴比特合金制成
的轴承支撑主轴支撑两个驱动齿轮
，一个是小齿轮，另一个是副齿轮
。这两个齿轮的旋转带动大齿轮旋
转，大齿轮旋转带动连杆臂上下移
动，连杆臂的移动带动导轮及与导
轮轴上连接的所有部件上下移动，
这样就完成了一次抽水周期。油环
是用来润滑各种个样的&零件的，
它将大齿轮周围的油运输到导轮和
导轮轴。大多数美国传统风车旋转
3-1/3次完成一个周期。现在也出现一
种不需要齿轮的新型风车，但效果
并没有齿轮风车好。
&&泵杆在冲程顶端
泵杆在冲程底部
如左图所示，连杆臂在冲程底部。
导轮使泵杆和冲程保持直线运动。
仔细观察您会发现，大齿轮和连杆
臂可以形成两种冲程，一种是长冲
程，也是最常见的冲程，另外一种
是短冲程。短冲程一般适用于微风
抽水或者抽水高度比一般情况高些
。这样在您井水水面下降或者常年
微风的时候使用短冲程就十分必要
了。但是一般情况下，我们不推荐
使用短冲程。
当您使用短冲程的时候，您同时也
要改变导轮主轴的高度，要将导轮
主轴放在连杆臂较低的那个位置上
。如果不这样做的话，油环就无法
为大齿轮以及齿轮箱上的零件加油
铁人风车&拥有两套齿轮和连杆臂
，这样就可以分担荷载，这种抽水
机制将对风车寿命的延长及工作效
率的提高起到重要作用。
风车齿轮箱为风车抽水传输能量。
风车水泵将水从水源表面抽至井底
，这就需要风车坚固可靠，效率高
另外，这种设计保证了风车提水的
平稳，同时也保证了风车的使用寿
命。一年只需换一次油，铁人风车
&可以平稳的工´甚至更长时间
活塞上下移动，将水抽至地面
抽水过程中真正起决定作用的是冲
缸，它连接着底端的管子，而这些
管子则固定在地面的铁塔中心。连
接着活塞的泵杆通过这些管子与风
车齿轮箱的泵杆相连。当然，水泵
也可以安装在离风车不远的地方，
通过缆线或其他机械设施从河，湖
池塘，泉水甚至用来收集储藏水的
池子中抽水。通常情况下，冲缸离
水面越低越好。
当泵杆拉升活塞时，水就被抽到地
面上。活塞检验阀关闭，水就储藏
在活塞之上，当活塞上升时，水就
顺势沿着水管到达地面。通过过滤
筛和底阀，水也被抽到至冲缸的底
下部分，当泵杆下降时，底下的检
验阀关闭的同时，活塞检验阀打开
，水升至活塞以上。因轮叶旋转带
动齿轮，然后齿轮控制泵杆和水泵
，这个过程就循环下去。
深井用的最好风车水泵是由黄铜或
者青铜或者不锈刚做成的。因此，
泵杆可以分离，旋转，使得活塞底
部与底阀顶端相连。铁人风车&为
各类抽水应用提供各种尺寸的标准
或者特殊的水泵。此页面上的内容需要较新版本的 Adobe Flash Player。
荷兰风车动画
玩具风车的叶片是薄板，荷兰风车的叶片是绷紧的帆布（图3中风车叶片骨架上还未绷帆布），这些叶片都是平面的。该风车的转轴与地面基本平行，所以也是水平轴风力机。
&& 翼型叶片
薄板叶片失速角小，容易进入失速状态，现代实际应用的叶片是流线型的，叶片截面如同机翼截面，称为翼型。翼型有一定厚度，强度大、升力大、阻力小。有关翼型的介绍见件。
图4是翼型叶片在不同转速下的受力示意图，图中翼型是叶片在风轮某圆周上的截面，图中风轮转轴相对画面是垂直方向，所以叶片的运动方向相对画面是水平方向，来风的方向相对画面是向上，风速为v。
图中有3个工作状态，左图是风轮静止时的状态，中图是风轮转速较低时的状态，右图是风轮以额定转速旋转时的状态。三个状态的气流与受力分析状况与图2薄板叶片基本相同，这里就不再重复介绍了。
图4--翼型叶片在不同转速下的受力示意图
看一个风力机的工作效率不是单看叶片受到的切向力Ft大小，在图4中右图的Ft约为中图Ft的2倍，是不是输出功率大2倍呢，我们还要看他们的转速，右图的切向速度u约为中图u的2.5倍，也就是转速大了2.5倍，所以说右图叶片做功是中图叶片的5倍（2×2.5=5）。这只是个大约数，因为风轮不同处的截面与角度不同，所受来风也不同。
这种风力机是靠叶片受到的升力推动风轮旋转做攻的，也称为升力型风力机。
&水平轴风力机的组成与形式
现代的风力机大多数是水平轴风力机，水平轴风力机主要由、构成。常见的风力机有三个叶片，叶片安装在轮毂上构成风轮，风吹风轮旋转带动机舱内的发电机发电，塔架是整个风力机的支撑，见图5。
图5--水平轴风力机组成图
&&风力机的叶片数目
风轮除了三叶片的还有双叶片的，甚至单叶片的，见图6。
图6--双叶片风轮与三叶片风轮
图7--多叶片风轮
也有4叶、5叶、6叶的，在许多农用风力机中采用多叶片结构的风轮，见图7。
采用多少叶片合适请到“”课件观看。
&& 风力机的对风形式
风轮要正面对着来风方向才能最好的接受风能，面对风向，风轮在塔架前方的称为迎风式风力机，风轮在塔架背风方向的称为顺风式风力机，见图8 。
图8--迎风式风力机与顺风式风力机
使风力机自动朝向风向称为对风（偏航）功能。小型风力机普遍采用风把尾舵吹向风力机后方使风轮面向风，图8中的迎风式风力机就是带尾舵的风力机。顺风式风力机勿需任何装置即可自动对风，称之为自由偏航。
大中型风力机采用专门的对风，在后面的章节有相关介绍。
&& 机舱内的主要设备
在风力机的机舱里主要有、、、、、控制柜等，发电机是风力机产生电能的设备，由于发电机转速高，风轮转速低，风轮需通过齿轮箱增加转速后才能使发电机以正常转速工作；控制柜控制风力机的对风、风轮转速等；风向标测量风向发出信号给控制柜；偏航装置按控制柜的信号推动风力机进行对风。
图9--机舱主要设备示意图||||||||||
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物理小实验教程及原理-电流热效应风车
来源: 物理小实验&&&&发表时间: 14:31:33&&&&　
　　我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能，这时就说电流做了功；同时电流通过用电器时，一般用电器都会发热，我们把这种现象叫做电流的热效应。如何能够观察到电流通过用电器时的热效应呢？
　　猜想与假设：
　　白炽灯是一种常见的用电器，电流在通过白炽灯时，电能不仅仅转变成了光能，同时还会放出大量的热量，这一点只要用手摸一下刚断电的白炽灯就会感受到。除了用手直接感受白炽灯发光时还同时发热，能不能用其他的方法来观察白炽灯发光时放出的热呢？
　　设计实验：
　　实验材料：220V60W白炽灯1个，(白炽灯)灯座1个，插头1个，导线，纸杯1个，16开纸1张，挂历纸1张，（用完油）圆珠笔芯1支。
　　实验方法与步骤：
　　（一）小风车的制作
　　1．从16开纸上剪下长约10厘米、宽约6毫米的纸条3条。
　　2．把每条纸条沿长边对折，按图1所示方法做成一个小风车。
　　3．再做一个小风车，然后把圆珠笔芯剪去一段后从风车顶端穿过，用透明胶固定牢固圆珠笔芯，做成风车座。如图2所示。
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