风力发动机

风轮机是一种将风的动能转化为电能的装置。成千上万的大型涡轮机，在被称为风场的装置中，现在产生超过650吉瓦的电力，每年增加60吉瓦。风力发动机是一种越来越重要的间歇性可再生能源，在许多国家被用来降低能源成本和减少对化石燃料的依赖。一项研究声称，截至2009年，与光伏、水力、地热、煤炭和天然气等能源相比，风能的相对温室气体排放量最低，水的消耗需求最少，社会影响最有利。

较小的风力涡轮机被用于诸如为船只或大篷车的辅助电源的电池充电，以及为交通警告标志供电等应用。较大的涡轮机可以为家庭供电做出贡献，同时通过电网将未使用的电力卖回给公用事业供应商。

风力发动机的尺寸范围很广，有水平轴或垂直轴。

风力发电机是现代科学技术的产物，是人类利用自然风能将气流的动能转为机械能，并连接和带动发电机运转用来发电的一种发电设备。人类利用风力发电的尝试，最早在19世纪末的欧洲就已经开始。

20世纪三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。人类最早利用风力来发电的尝试起源于丹麦设计的垂直轴风力发电机，水平轴风力发电机最早也出现在欧洲。

亚历山大英雄的风轮（公元10年-公元70年）标志着最早记录的风力驱动机器的例子之一。这些Panemone是垂直轴风车，它有长长的垂直传动轴和长方形的叶片。

这些风车由六到十二个覆盖着芦苇席或布材料的帆组成，用于磨碎谷物或汲水，并被用于碾磨和甘蔗行业。

风力发电第 一次出现在欧洲是在中世纪。

第 一个发电的风力涡轮机是苏格兰学者James Blyth于1887年7月安装的一个电池充电机，用于照亮他在苏格兰的度假屋。几个月后，美国发明家Charles F. Brush成功地使蓝图通过了电力生产的同行评审，从而建造了第 一个自动操作的风力涡轮机。

风力发电机构件，特别是风机转子叶片必须在保证结构强度与性能长期稳定的条件下实现轻量化设计。此外，为满足经济要求，风机构件还需具备成本效益优势。不仅如此，较长的生产周期亦要求材料兼备高温与易加工的特性。

风机转子叶片的材料经历了从木材，金属，工程塑料到玻璃钢复合材料的发展历程。所谓玻璃钢就是环氧树脂、不饱和树脂等塑料渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而做成的增强塑料，增强塑料表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂，其他部分填充泡沫塑料。

泡沫在叶片中主要是提高叶片刚度、增加稳定性并且减轻叶片质量的作用。泡沫的本体力学性能会影响到夹层机构的力学性能，同时泡沫密度不同对叶片的质量分布也会产生影响，进而影响到叶片的载荷分布。

聚氯乙烯（PVC）泡沫使用最为广泛，属于热固性泡沫，也是第 一种用在承载构件夹层结构中的结构泡沫芯材。但以PVC为代表的热固性泡沫，由于无法降解和回收，对环境和资源都存在影响，随着未来低碳经济的发展，热塑性泡沫如PET（Airex）等将会得到越来越多的重视和发展。