風(fēng)輪是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的風(fēng)力機部件。由葉片和輪轂組成。三葉片風(fēng)輪就是由三片葉組成的風(fēng)輪。對于它的技術(shù)上很多人存在誤區(qū)。
其一，由于受前蘇聯(lián)（1931）參考直升機螺旋槳制造的一臺大型風(fēng)力發(fā)電機的影響，“三葉片風(fēng)輪”的設(shè)計一直搬用直升機螺旋漿的設(shè)計理論為其所用。其實螺旋漿的機械原理和風(fēng)輪的機械原理是有本質(zhì)上的區(qū)別的。
風(fēng)輪的設(shè)計目的是為了利用流動的空氣的動能而得到帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)的機械能；螺旋漿的設(shè)計目的是為了克服地心引力而利用空氣的浮力。風(fēng)輪本體的運動性質(zhì)是葉片控制輪軸旋轉(zhuǎn)，葉片是主動、輪軸是被動；螺旋槳本體的運動性質(zhì)是與風(fēng)輪恰恰相反，是輪軸控制葉片旋轉(zhuǎn)，輪軸是主動的，葉片是被動。這兩種機械的設(shè)計目的不同，距離軸心越遠(yuǎn)的點的運行軌跡周長越長。因此，在風(fēng)輪迎風(fēng)旋轉(zhuǎn)時，距離軸心越近的點的線速度越低，距離軸心越遠(yuǎn)的點的線速度越高，根據(jù)這種風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時的圓周運動特性，所以說，葉片形狀應(yīng)該越靠近軸心處越窄，距離軸心越遠(yuǎn)處應(yīng)該越寬。即葉片每一點的寬度應(yīng)與這個點的線速度相吻合，葉片頂部越寬其獲得的風(fēng)能也將越大，風(fēng)的利用率也會提高。
“三葉片風(fēng)輪”的葉片幾何形狀不符合上述原理，其形狀主要是受飛機螺旋槳影響，飛機螺旋槳根部粗頂部奸細(xì)，主要是考慮整個槳葉在旋轉(zhuǎn)過程中能夠產(chǎn)生平穩(wěn)的提升力，防止槳葉切割空氣沿徑向產(chǎn)生大小不一的升力引起震動，損壞槳葉。而風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪葉片獲取動力將動力傳給發(fā)電機軸心，不存在平衡升力的問題。所以，“三葉片風(fēng)輪”的葉片幾何形狀設(shè)計并不符合空氣動力學(xué)原理，導(dǎo)致葉片本體產(chǎn)生力矩?fù)p失嚴(yán)重，風(fēng)能利用率低。
其三，以“三葉片風(fēng)輪”為代表的傳統(tǒng)風(fēng)輪設(shè)計，存在誤區(qū)，那就是“葉片寬度、葉片數(shù)與轉(zhuǎn)速成反比”。不可否認(rèn)，寬葉片與窄葉片相比，寬葉片在旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中產(chǎn)生的阻力較大，但是，同時寬葉片迎風(fēng)面受風(fēng)壓力也比窄葉片大。風(fēng)輪之所以轉(zhuǎn)動是因為葉片所受風(fēng)的正壓力大于風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)過程中葉片所受阻力，而壓力和阻力均遵循物理學(xué)壓力等于壓強乘以受壓面積，即F=P*S（F，葉片所受壓力；P，葉片單位面積所受壓強；S，葉片受壓有效面積）。因為同等條件下風(fēng)壓不變，所以葉片受力大小與葉片的有效受壓面積有關(guān)。因此，可以看出同等條件下寬葉片風(fēng)輪較窄葉片風(fēng)輪更容易接受和吸收風(fēng)能，風(fēng)輪獲得的能量更多，風(fēng)輪更容易轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速更高。同樣道理，相同條件下的風(fēng)輪，其葉片數(shù)不同獲得的風(fēng)能也將不同，葉片多則獲取風(fēng)能更多，風(fēng)輪更容易啟動，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速也會更高。
由以上論述可知，“三葉片風(fēng)輪”為代表的傳統(tǒng)風(fēng)輪設(shè)計中所說的“葉片寬度、葉片數(shù)與轉(zhuǎn)速成反比”是不正確的，應(yīng)該成正比才對。
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