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[12]。叶素也就是一个二维的翼型，这若干个叶素的转矩和力相加的到的转矩和力就是风力发电机叶片所受到的转矩和力。在实际工作当中，叶片并不是静止的，若来风速度为v，风轮转速为u，则气流与叶片的相对速度w为：w=v−u（3-6）图3-2叶素的受力分析1.2叶片材料的选择风力机的叶片是实现风能的捕捉并将风的动能转化为机械能的关键部件，在工作过程中要承受离心力、自身重力和工作过程中产生的各种载荷作用，在不同的工作环境中还要承受冰雹、雷电、暴风等外界因素的侵蚀和破坏。因此风力机叶片材料的选择，对于风力机的工作效率和工作寿命有很大的影响。早期由于风力发电机组的总体结构和发电功率较小，常采用质量较轻的木制叶片。随着风力发电机功率的不断增大，对叶片的强度要求也在不断增加，逐渐出现了钢材、铝合金等材质制作的叶片，但合金材料的叶片较重，对风力机自身产生的载荷较大，可制作的叶片形式也有限。考虑到重量、强度、刚度、可利用形式、性价比等因素，玻璃纤维的复合材料已经成为现今大型风力发电机叶片的主流材料，该材料的优点在于质量轻、强度高、抗腐蚀能力强、加工容易，维修方便。本次设计中的叶片材料也采用玻璃纤维复合材料，并且在保证其强度的同时，在叶片内部空间允许用泡沫填充，以减轻叶片的自身重量。1.3叶片翼型的选择目前广泛使用的风力机，其叶片的形式仍采用航空机翼。而近几年，由于风力发电技术的发展，越来越多的机翼已被开发出来。本次设计采用NACA-4412翼型，该翼型截面如图3-3。图3-3NACA-4412翼型1.4叶片尺寸的计算（1）确定单个叶片面积SySy式（3-5）中：K'——叶片密实度，取K'=0.06；k——叶片数目；计算得：Sy=K（2）叶片具体尺寸的计算为了最大限度地利用风能，因此在设计时不同半径处的叶片弦长不同，叶片各处接受风能的效率与其迎风角相关，在设计时为了使叶片各能够受到一样的空气动力，则叶片各处设计的安装角也不同。叶片迎风角φ与安装角θ的关系如下：φ=α+θ（3-8）式（3-5）中：α——叶片攻角；cotφ=32不同截面处的弦长Li由下式确定：L=r式（3-6）中：riCcCcCLk——叶片数目；本设计中，最大升阻比时，攻角α=8°，升力系数CL=1.24，除去轮毂直径后，计算叶片九个截面处弦长如下：表3-3叶片不同截面的弦长截面123456789ri/m7.715.421.130.838.546.251.961.669.3λi0.721.442.162.881.64.325.045.766.48C7.92.441.140.660.420.290.210.170.13φ/°42.824.817.1511.0310.498.777.546.605.87L/m8.185.051.542.

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