为什么大多数风力发电或电扇等装置都是三片叶子？

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为什么大多数风力发电或电扇等装置都是三片叶子？

zhangzy

事实上，也曾出现过一个叶片和两个叶片的风力发电机。但现代风力机的最普遍叶片数量是三片，是设计过程中各种方面和参数相妥协的结果。这些方面包括，但不仅限于：空气动力学，能量转换效率，制造以及维护成本，系统可靠性，噪音，美观。
从技术参数上简单的分析，较多的叶片数可以：1)增加机械转矩；2)增加输出功率；但同时会：3)降低最大旋转速度；4)带来更沉重的制造成本，维修也更加复杂困难。
因此叶片数量多的电机更适合运行在低转速的场所，例如：水泵和打磨谷物的电机。
而风力发电机则期望叶片能旋转在更高的速度，这样位于叶片中心（杆塔顶部）的发电机的体积不需要制造的很大就可以满足电网频率的要求。
另外，通常在高度越高的地方风速越大。由于风力发电机的杆塔很高，叶片也很长(40m-60m*). 旋转到高处的叶片和旋转到低处的叶片所承受的风速有明显的差距。如果发电机仅两片叶片，那么当叶片旋转到一个位于高出，一个位于低处时，他们的受力明显不够均匀，因而需要设计更加坚强稳固的杆塔来托起发电机和叶片。而三片叶片的发电机则能在一定程度上缓解这种不平衡，因此运行起来较为平稳平滑。平稳平滑意味着较少的噪声，较低的磨损。

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网上找的，仅供参考

其实五叶的更好点

大家都知道，电风扇扇叶做的是圆周运动，扇叶不是平直的，都有一定弧度，叶片安装在托轮盘上也有一定的角度（一般是60°/30°，最稳定），这样设计是为了送风的需要。扇叶的大小长短、运动的快慢决定电风扇配用电机的输出功率的大小。 市面上出售的（家用）电风扇一般只有三片扇叶，吹出的风是直射向前的，不柔和，且噪音大，特别是在高速档上更是如此。为什么呢？除结构简单制造难度小的原因外，重要的是省时省工省料，节约制造成本，卖给消费者只要能扇风就达到目的，利润相对高些。物理性能肯定就没有五片叶子的电风扇好。

    比较一下就知道：三片叶的电风扇扇叶把圆周均匀地分成三份，以扇叶的中心线为界，每份120°，这是平衡的需要（不平衡时，产生震动，运行起来自己都会移动变成打夯机）。电机带动风叶盘时，由于扇叶少，相距远的原因，片与片之间相互不能遮掩，不是曲线进风，就不能温柔的把空气邀（舀）过来向前送，而是强行往前赶，缝隙部分没被舀到的空气被后一片叶片迎面撞击，加大了运行噪音。所以，三片扇叶的风扇扇风“不温柔”，且噪音也大。
    来看看五片扇叶电风扇为何优于三片扇叶电风扇的：
    1.扇叶多，且布局与黄金分割有关（暗藏0.618≈√5-1/2）。扇叶均匀分布在圆形托盘上，相邻两扇叶的中心线所夹的圆心角是72°，扇页顶端中心线相连即为此扇叶运行轨迹形成的圆的一条弦，此弦的中点与圆心的连线向外延与扇叶运行轨迹相交于一点，这一点就是正十边形的一个顶点。所以说，五扇叶电风扇外观看起来比较顺眼，是因为它与“黄金分割法有关”，很多人喜欢梅花可能就是这个原因（戏说）。
   2.最主要的是，五扇叶风扇由于其扇叶能相互遮掩，将侧向斜入（从扇叶相掩处缝口曲折进入）的空气涡流同时均匀地向前送出，又由于避免了扇叶直撞进入的空气，减小了摩擦噪声，涡流散后，有散风的味道（暂借用味道二字描述）所以就比三扇叶的风扇送风更“温柔”。