3.5 當閥門自轉打開后,扇葉對氣流只有自身材料厚度(< 2mm)形成阻力,(因此說)阻力面積是動力面積的5%以下,其它垂直軸風扇阻力面積是動力面積的50%以上。
3.6風停后,扇葉閥門停止在任何角度均不會影響重新啟動,氣流從任何方向吹來,都會將其中某組扇葉轉動到初始位置。(經試驗證實)
4、閥門自動調速原理:
一、關閉----當風速低于7級風時,轉速慢,離心力小,作用在閥門上的推力大于離心力,可將閥門關閉,與箱體形成一個五面密閉的立方體儲存風能。(參考-圖1主視圖、圖2俯視圖)
二、打開----扇葉在180度時,離心力將閥門順時針自轉打開,扇葉成前后貫通的管形狀態,將逆風反向運動的阻力釋放,保證了其它扇葉風能的高效利用率。(參考圖3俯視圖、圖4左側視圖)
三、靜止----當風速超過7級風時,離心力與轉速成正比例,閥門上的推力與轉速成反比例(時間短),推力小于離心力,無法驅動閥門關閉,扇葉仍成前后貫通的管形狀態,進入動力區后無法儲存風能,轉速不再上升。(參考-圖5主視圖)
四、自動控制閥門動作:當扇葉無法儲存風能,轉速下降后離心力下降,風速沒有下降,閥門上的推力又大于離心力,可將閥門關上儲存風能,轉速開始上升,離心力和推力互相轉換,風扇的轉速在臨界點自動調節,超快時就降速,慢時就加速,具有智能性自我保護功能。
5、模擬計算: F=風力 L=離心力 T=推力
F=3m/s時,扇葉旋轉一周用時1s ,旋轉到270度時,閥門上的離心力L=100g(假設、可改變材料重量尺寸及半徑實現),閥門上的推力T=300g(可改變尺寸及形狀實現),從270度作逆時針自轉到360度,用時0.25s ,T>L, 閥門可以關閉儲存風能旋轉。(經實驗證實)
F=10m/s時, 扇葉旋轉3. 3周用時1s ,此時: L100gX3.3=330g ,T300gX3. 3/3. 3=300g 風力加大了3. 3倍、每轉一周時間縮短了3. 3倍 ,從270度到360度用時0.075 s ,(依據風能公式:時間與風能成正比例)T< L ,閥門上推力小于離心力,無法關閉,扇葉成管形狀態,無法儲存風能,轉速下降,當轉速下降到T>L時,閥門關閉重新起動 ——。
綜上所述:d型風扇
1、風速慢時,閥門自動關閉打開,正常工作。
2、風速超大時,閥門自動打開,不能關閉,風扇減速。
3、風扇失速后,閥門自動關閉,重新加速。
6、d型風扇對比其它類型風扇的優勢是: