動力機械
風車也叫風力機,是一種不需燃料、以風作為能源的動力機械。古代的風車,是從船帆發展起來的,它具有6~8副像帆船那樣的篷,分佈在一根垂直軸的四周,風吹時像走馬燈似的繞軸轉動,叫走馬燈式的風車。這種風車因效率較低,已逐步為具有水平轉動軸的木質布蓬風車和其它風車取代,如“立式風車”、“自動旋翼風車”等。
2000多年前,中國、巴比倫、波斯等國就已利用古老的風車提水灌溉、碾磨穀物。12世紀以後,風車在歐洲迅速發展,透過風車(風力發動機)利用風能提水、供暖、製冷、航運、發電等。
中國古代風車具有明顯的特點,除臥式輪軸外,風帆為船帆式。帆並非安裝於輪軸徑向位置,而是安裝在軸架周圍的八根柱杆上。帆又是偏裝,即帆布在杆的一邊較窄,在另一邊較寬,並用繩索拉緊。如圖,當風作用於A時,帆為順風,帆與風向垂直 受力最大 並被繩拉緊;轉到位置C時,帆被吹向外,帆面與風向平行;至E處再恢復迎風位置。利用繩索的鬆緊和帆的偏裝,它可以利用戧風或逆風,如同在船帆中一樣。這種裝置方式使帆可以自由隨風擺動,而不產生特別的阻力,帆在外週轉動的有效風力作用範圍,超出180度。如在位置G,開始轉入順風,帆還可以利用部分風力少量作業。這種船帆式風車的特色,為中國所獨有 。
公元7世紀在西亞—大概在敘利亞,建造了第一批風車。世界上的這個地區有強風,幾乎總是朝著相同的方向吹,因此就面向盛行風而建造了這些早期風車。它們看上去不像如今所見到的風車,而是有著豎式軸,軸垂直排列著翼,與旋轉木馬裝置上排列著木馬很相似。
12世紀末在西歐出現了第一批風車。有些人認為,在巴勒斯坦參加了十字軍東侵計程車兵們回家時帶回了關於風車的資訊。但是,西方風車的設計與敘利亞的風車迥然不同,因而它們可能是獨立發明出來的。右圖:典型的地中海風車有著圓形石塔和朝向盛行風安裝的垂直翼板。它們仍用於磨碎穀物。
西方風車的不同之處在於翼板環繞著垂直面而轉動。因為風在歐洲比在西亞較為變化不定,所以風車還另有一個機械裝置,以使翼板面對著風來的方向轉動。左圖:在丹麥聖瑞斯的埃洛島上,現代風車與供電的發電機相連。
風車在如今已很少用於磨碎穀物,但作為發電的一個手段正在獲得新生。“裝有發電渦輪機的農場”是由驅動發電機的大型風車組構成的。
近代風車主要用於發電,由丹麥人在19世紀末開始應用,20世紀經過不斷改進趨於成熟,功率最大達到15M。
我國一直以來沒有自己的智慧財產權,2001年在西軍電、西交大、上覆旦、上同濟等高校一批專家的配合下,上海模斯電子裝置有限公司在不到一年的時間裡,就成功研製出了世界上第一臺新型(H型垂直軸風力發電機,並裝機試驗成功,獲得了基礎資料和實際經驗。在後續的一年裡,MUCE對產品進行無數次改進和測試,2002年底產品透過了各項測試,並達到了各項設計要求。
2002年底至今,MUCE先後在部隊安裝了60多套垂直軸風力發電機和風光互補系統,為穩定國防,做出了不朽的貢獻!
荷蘭風車
——金德代克—埃爾斯豪特的風車系統
英文名稱:Tl Netork at KinderdijkElshout
編號:563003
1997年根據文化遺產遴選標準C(I)(II)(IV)被列入《世界遺產目錄》,評為遺產的報告:世界遺產委員會第21屆會議報告