四、動量-葉素理論

將動量理論應用在葉片的每個葉素上，就得到了目前風力發電機組風輪設計與分析最常用的模式：動量-葉素理論（BEM理論）。

動量-葉素理論在針對每個葉素做性能分析的同時，考慮到軸向和弦向誘導速度，理論基礎相當完整。應用動量-葉素理論對風輪性能進行分析時，最關鍵的步驟是軸向誘導因子和弦向誘導因子的求解。

氣流作用在風輪上，對風輪產生轉矩。同時，風輪對氣流有影響，氣流在通過風輪后會有變化，參見圖1-17和圖1-19。

V=（V₁+V₂）/2

ɑ=（V₁-V）/V₁

V₂=V₁（1-2ɑ）

式中，ɑ 為軸向誘導因子。風輪平面處的切向速度為ωr（1+ɑ'），ɑ'為切向氣流誘導因子。

將動量模型的旋轉尾流影響考慮進去時，作用在掃掠圓環面的軸向氣動力為

習　　題

1.動量理論用來模擬　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

2.葉素理論把葉片視作由若干　　　　　　　　　　構成。假設　　　　　　　　　　的氣動載荷是　　　　　　　　　　　　的，即每個　　　　　　類似于一個　　　　　來產生氣動作用。

3.目前風力發電機組風輪設計與分析最常用的模式是　　　　　　，它在針對每個葉素作性能分析的同時，考慮到　　　　　　和　　　　　　誘導速度，理論基礎相當完整。應用該理論對風輪性能進行分析時，最關鍵的步驟是　　　　　　和　　　　　　的求解。

4.根據葉素理論，對于葉片數為N_b的風輪系統，其拉力、扭矩和功率分別是什么？

5.動量理論有哪些假設？結論是什么？