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扇風機のプロペラは幅広な上、4枚も5枚もあるのに、風力発電のプロペラは幅が狭く3枚が定番なのはなぜですか?

風力発電にはもっと幅広のプロペラで枚数も多い方が風のエネルギーを多く取り入れてられそうですが?

素人で申し訳ありません。
よろしくお願いします。

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A 回答 (6件)

扇風機の羽根は、数が多いほうが滑らかな


風を送れるんです
風力発電の羽根は、3枚が効率がいいんです
https://www.kodomonokagaku.com/read/hatena/5235/
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この回答へのお礼

Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:32

扇風機の羽の回転速度より遅いプロペラ機が、重い機体を飛ばすのに、何故扇風機は飛んで行かないのか。



扇風機の弱より回転が遅いヘリコプターのローターで、重い機体が持ち上がるのに、何故扇風機は飛んで行かないのか。

と同じです。
扇風機は風を効率良く起こすのが目的。

プロペラ機やヘリコプターは揚力を発生させるのが目的。

風力発電のプロペラは、風力を回転力に変換するのが目的。

チャント、実験に基づく理論計算された羽の形状・枚数になってます。
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Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:32

多分流体力学に基づいて設計したのが風力発電の羽。


幅広、より長さのほうが重要なんでしょう。
流体の中では、動圧、と静圧があります。
動圧は流れをせき止めるときに受ける圧力、
静圧は流れの方向に対して直角方向に働く圧力、静圧の典型は水圧や気圧です、どの方向にも同じ圧力が働きます。
流体の中での静圧は、流れのないところの静圧より小さくなります。
風力発電のぷプロペラはこれを利用して力を得rています。
細い筒から上向きに、かろうじてピンポンを持ち上げる程度の空気を吹き出し、そこにピンポン玉を置けば、空中に浮いたままになります、流体の中のほうが圧力が小さいので、横に吹き飛ばされることはありません。
扇風機はいわば団扇と同じ、空気そのものを押して動かすことで風を発生させています、圧力でいえば動圧、空気に動圧を加えることで空気を移動させています。
例 ヘリコプター、ローターを停止したままではまともに落下します、落下傘並み以上に広い羽がなければ軟着陸不可能です。
ローターを空転状態にすれば、落下に伴い、動圧で回転をはじめ、回転することで羽の上側の流速が大きくなり静圧が小さくなり、下側は流速が遅く静圧が大きくなり、上方に持ち上げる力が発生して、軟直陸可能になります。
風を起こす(空気を動かすだけ)なら動圧の利用、流体から力を得る場合は流体中の静圧が小さいことを利用します、そのため羽の形状が異なります。
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Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:31

扇風機のような羽根にして、台風が来たらどうなる?


現状でも台風で壊れることが珍しくないというのに。
ヨーロッパのものは、台風が来ないので、日本に設置すると簡単に壊れてしまう。
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Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:31

スケール効果のうち体積と面積と許容応力の関係を理解すれば簡単にわかることです。


許容応力は面積当たりの耐力と考えれば良いですが、スケールが大きくなれば、面積は2乗、体積=重量は3乗、長さは1乗に比例します。
実際の応力は表面に沿って流れるように伝わるとかいうことはありますが、(それも事態を悪化させる方に働く場合が多いでしょうが)この差はあまりにも大きいので、単純の大きさを大きくした場合は、重量や構造による力の増大の方が耐えられる力の増大よりも大きくなって簡単に壊れてしまいます。
風車などでは、根元に可から力が簡単に許容限度を超えることになります。
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この回答へのお礼

Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:31

扇風機は風を起こすのが目的なのに対して、発電用の風車は回転することが目的です。


風を起こしたい扇風機は抵抗が大きいほうが良いので羽根が大きく数も多い。風力発電は抵抗を出来るだけ減らして、通り抜けた風から得る揚力だけで効率よく回したいので、できるだけ羽根を小さく少なくします。1枚や2枚では回転バランスが崩れるのでバランスが良くて少ないのが3枚なのです。
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この回答へのお礼

Thank you.

お礼日時:2022/06/14 15:31

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