風(fēng)車車能轉(zhuǎn)是什么原理呢？

【專家解說】：動(dòng)力機(jī)械 　　風(fēng)車也叫風(fēng)力機(jī)，是一種不需燃料、以風(fēng)作為能源的動(dòng)力機(jī)械。古代的風(fēng)車，是從船帆發(fā)展起來的，它具有6～8副像帆船那樣的篷，分布在一根垂直軸的四周，風(fēng)吹時(shí)像走馬燈似的繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，叫走馬燈式的風(fēng)車。這種風(fēng)車因效率較低，已逐步為具有水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的木質(zhì)布蓬風(fēng)車和其它風(fēng)車取代，如“立式風(fēng)車”、“自動(dòng)旋翼風(fēng)車”等。 　　2000多年前，中國、巴比倫、波斯等國就已利用古老的風(fēng)車提水灌溉、碾磨谷物。12世紀(jì)以后，風(fēng)車在歐洲迅速發(fā)展，通過風(fēng)車（風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)）利用風(fēng)能提水、供暖、制冷、航運(yùn)、發(fā)電等。 　　中國古代風(fēng)車具有明顯的特點(diǎn)，除臥式輪軸外，風(fēng)帆為船帆式。帆并非安裝於輪軸徑向位置，而是安裝在軸架周圍的八根柱桿上。帆又是偏裝，即帆布在桿的一邊較窄，在另一邊較寬，并用繩索拉緊。如圖，當(dāng)風(fēng)作用於A時(shí)，帆為順風(fēng)，帆與風(fēng)向垂直 (受力最大) 并被繩拉緊；轉(zhuǎn)到位置C時(shí)，帆被吹向外，帆面與風(fēng)向平行；至E處再恢復(fù)迎風(fēng)位置。利用繩索的松緊和帆的偏裝，它可以利用戧風(fēng)或逆風(fēng)，如同在船帆中一樣。這種裝置方式使帆可以自由隨風(fēng)擺動(dòng)，而不產(chǎn)生特別的阻力，帆在外周轉(zhuǎn)動(dòng)的有效風(fēng)力作用范圍，超出180度。如在位置G，開始轉(zhuǎn)入順風(fēng)，帆還可以利用部分風(fēng)力少量作業(yè)。這種船帆式風(fēng)車的特色，為中國所獨(dú)有 。 　　公元7世紀(jì)在西亞—大概在敘利亞，建造了第一批風(fēng)車。世界上的這個(gè)地區(qū)有強(qiáng)風(fēng)，幾乎總是朝著相同的方向吹，因此就面向盛行風(fēng)而建造了這些早期風(fēng)車。它們看上去不像如今所見到的風(fēng)車，而是有著豎式軸，軸垂直排列著翼，與旋轉(zhuǎn)木馬裝置上排列著木馬很相似。 　　12世紀(jì)末在西歐出現(xiàn)了第一批風(fēng)車。有些人認(rèn)為，在巴勒斯坦參加了十字軍東侵的士兵們回家時(shí)帶回了關(guān)于風(fēng)車的信息。但是，西方風(fēng)車的設(shè)計(jì)與敘利亞的風(fēng)車迥然不同，因而它們可能是獨(dú)立發(fā)明出來的。右圖：典型的地中海風(fēng)車有著圓形石塔和朝向盛行風(fēng)安裝的垂直翼板。它們?nèi)杂糜谀ニ楣任铩? 　　西方風(fēng)車的不同之處在于翼板環(huán)繞著垂直面而轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)轱L(fēng)在歐洲比在西亞較為變化不定，所以風(fēng)車還另有一個(gè)機(jī)械裝置，以使翼板面對(duì)著風(fēng)來的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。左圖：在丹麥?zhǔn)ト鹚沟陌Ｂ鍗u上，現(xiàn)代風(fēng)車與供電的發(fā)電機(jī)相連。 　　風(fēng)車在如今已很少用于磨碎谷物，但作為發(fā)電的一個(gè)手段正在獲得新生。“裝有發(fā)電渦輪機(jī)的農(nóng)場”是由驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的大型風(fēng)車組構(gòu)成的。 　　近代風(fēng)車主要用于發(fā)電，由丹麥人在19世紀(jì)末開始應(yīng)用，20世紀(jì)經(jīng)過不斷改進(jìn)趨于成熟，功率最大達(dá)到15MW。 　　我國一直以來沒有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，2001年在西軍電、西交大、上復(fù)旦、上同濟(jì)等高校一批專家的配合下，上海模斯電子設(shè)備有限公司在不到一年的時(shí)間里，就成功研制出了世界上第一臺(tái)新型(H型)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，并裝機(jī)試驗(yàn)成功，獲得了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在后續(xù)的一年里，MUCE對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無數(shù)次改進(jìn)和測試，2002年底產(chǎn)品通過了各項(xiàng)測試，并達(dá)到了各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。 　　2002年底至今，MUCE先后在部隊(duì)安裝了60多套垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)，為穩(wěn)定國防，做出了不朽的貢獻(xiàn)！ 荷蘭風(fēng)車 　　——金德代克—埃爾斯豪特的風(fēng)車系統(tǒng) 　　英文名稱：The Mill Network at Kinderdijk-Elshout 　　編號(hào)：563-003 　　1997年根據(jù)文化遺產(chǎn)遴選標(biāo)準(zhǔn)C（I）（II）（IV）被列入《世界遺產(chǎn)目錄》，評(píng)為遺產(chǎn)的報(bào)告：世界遺產(chǎn)委員會(huì)第21屆會(huì)議報(bào)告 　　世界遺產(chǎn)委員會(huì)評(píng)價(jià)： 　　用于“低矮的國家”控制海水的技術(shù)得到了一筆巨額的捐助，金德代克區(qū)域的裝置足以證明了技術(shù)的成功。從中世紀(jì)起，人們利用水力澆灌土地，用于農(nóng)業(yè)和居民用水，并堅(jiān)持到今天。此地建有與技術(shù)有關(guān)的所有設(shè)施—溝壑，水池，抽水站，行政樓，和一系列完整的保護(hù)風(fēng)車的設(shè)施。 　　簡介： 　　荷蘭被譽(yù)為“風(fēng)車之國”，風(fēng)車是荷蘭的象征。荷蘭坐落在地球的盛行西風(fēng)帶，一年四季盛吹西風(fēng)。同時(shí)它瀕臨大西洋，又是典型的海洋性氣候國家，海陸風(fēng)長年不息。這就給缺乏水力、動(dòng)力資源的荷蘭，提供了利用風(fēng)力的優(yōu)厚補(bǔ)償。 　　荷蘭的風(fēng)車，最早從德國引進(jìn)。開始時(shí)，風(fēng)車僅用于磨粉之類。到了16～17世紀(jì)，風(fēng)車對(duì)荷蘭的經(jīng)濟(jì)有著特別重大的意義。當(dāng)時(shí)，荷蘭在世界的商業(yè)中，占首要地位的各種原料，從各路水道運(yùn)往風(fēng)車加工，其中包括：北歐各國和波羅的海沿岸各國的木材，德國的大麻子和亞麻子，印度和東南亞的肉桂和胡椒。在荷蘭的大港鹿特丹和阿姆斯特丹的近郊，有很多風(fēng)車的磨坊、鋸木廠和造紙廠。隨著荷蘭人民圍海造陸工程的大規(guī)模開展，風(fēng)車在這項(xiàng)艱巨的工程中發(fā)揮了巨大的作用。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臐駶櫠嘤辍L(fēng)向多變的氣候特點(diǎn)，他們對(duì)風(fēng)車進(jìn)行了改革。首先是給風(fēng)車配上活動(dòng)的頂篷。此外，為了能四面迎風(fēng)，他們又把風(fēng)車的頂篷安裝在滾輪上。這種風(fēng)車，被稱為荷蘭式風(fēng)車。 　　荷蘭風(fēng)車，最大的有好幾層樓高，風(fēng)翼長達(dá)20米。有的風(fēng)車，由整塊大柞木做成。18世紀(jì)末，荷蘭全國的風(fēng)車約有12000架，每臺(tái)擁有6000匹馬力。這些風(fēng)車用來碾谷物、粗鹽、煙葉、榨油，壓滾毛呢、毛氈、造紙，以及排除沼澤地的積水。正是這些風(fēng)車不停地吸水、排水，保障了全國三分之二的土地免受沉淪和人為魚鱉的威脅。20世紀(jì)以來，由于蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)的發(fā)展，依靠風(fēng)力的古老風(fēng)車曾一度變得暗淡無光，幾乎被人遺忘了。但是，因?yàn)轱L(fēng)車?yán)玫氖亲匀伙L(fēng)力，沒有污染、耗盡之虞，所以它不僅被荷蘭人民一直沿用至今，而且也成為今日新能源的一種，深深地吸引著人們。目前，荷蘭大約有2000多架各式各樣的風(fēng)車。 　　荷蘭人很喜愛他們的風(fēng)車，在民歌和諺語中常常贊美風(fēng)車。風(fēng)車的建筑物，總是盡量打扮得漂漂亮亮的。每逢盛大節(jié)日，風(fēng)車上圍上花環(huán)，懸掛著國旗和硬紙板做的太陽和星星。 　　位于荷蘭境內(nèi)的金德代克—埃爾斯豪特，尤以風(fēng)車聞名遐邇，成為荷蘭一道獨(dú)特的風(fēng)景線。在世界范圍內(nèi)，也沒有任何一個(gè)其他地方的風(fēng)車比荷蘭的一個(gè)村鎮(zhèn)——金德代克—埃爾斯豪特的風(fēng)車還要多。18世紀(jì)金德代克村就開始修建堅(jiān)固的風(fēng)車，保存至今仍然完好。世界遺產(chǎn)委員會(huì)決定將其列入世界文化遺產(chǎn)，是因?yàn)椤敖鸬麓恕査购捞氐娘L(fēng)車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工制作的突出景觀，它展示了人類的獨(dú)創(chuàng)性和堅(jiān)韌性。當(dāng)?shù)厝嗣褚揽堪l(fā)展水利技術(shù)和應(yīng)用水利技術(shù)，用近千年時(shí)間，建設(shè)了這個(gè)排水系統(tǒng)，并且成功地保護(hù)了這片土地?！? 　　金德代克—埃爾斯豪特村，距荷蘭首都阿姆斯特丹約8千米，這里有19個(gè)建于18世紀(jì)30～40年代的風(fēng)車，形成當(dāng)今世界最大的風(fēng)車群。每一個(gè)風(fēng)車就是一個(gè)風(fēng)車塔房，呈圓錐形，墻壁自上而下向里傾斜。風(fēng)車的4l片長方形翼板固定在塔房頂部的風(fēng)車上。塔房分幾層，分別為睡覺、吃飯之用，有的家族在風(fēng)車塔房里已生活了245年。每年七八月份的星期六對(duì)外開放的“童堤鎮(zhèn)”風(fēng)車，為荷蘭旅游業(yè)的一大景觀。 　　公元1229年荷蘭人發(fā)明了世界上第一座風(fēng)車，從此開始了人類使用風(fēng)車的歷史。（另一資料在年代上出入較大，稱：世界上第一臺(tái)風(fēng)車于1408年誕生于荷蘭）當(dāng)時(shí)的作用是灌溉農(nóng)田。18世紀(jì)中葉，荷蘭的風(fēng)車多達(dá)1萬臺(tái)?，F(xiàn)在，大部分風(fēng)車已被電力代替，只剩下不足1000臺(tái)。仍有300 多臺(tái)在使用。（另一資料：目前，荷蘭僅剩970座風(fēng)車，其中只有210座還在繼續(xù)使用，余下的均作為歷史古跡保留下來供人參觀。）為此，荷蘭將每年5月的第二個(gè)星期六定為“風(fēng)車日”，這一天全國所有風(fēng)車都會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，吸引無數(shù)的游人前來觀賞。 　　荷蘭這些風(fēng)車的作用主要是將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為槳輪轉(zhuǎn)動(dòng)得來的動(dòng)力。從物理上講，就是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而將低處的水提上來，這個(gè)提水的工作現(xiàn)在已由電力驅(qū)動(dòng)的抽水機(jī)代替。如今，荷蘭有一個(gè)是全歐洲最大的抽水站。 　　金德代克位于鹿特丹附近，該村鎮(zhèn)坐落在被稱為阿爾布拉瑟丹低田的地區(qū)。荷蘭人圍海造成了阿爾布拉瑟丹低田（它們的海拔高度是低于海平面的），這些風(fēng)車的作用則是將阿爾布拉瑟丹低田中多余的水抽出來，由于這個(gè)低田地區(qū)一直是洪水的多發(fā)地區(qū)，所以在這兒建造風(fēng)車的目的就是將多余的水抽出，然后排放在存水區(qū)中。如果存水區(qū)的水位達(dá)到一個(gè)高度后，人們就再一次將水從存水區(qū)中抽出，然后排放到河流中。 　　從公元1927年起，柴油機(jī)的抽水站就做了實(shí)際上的抽水工作。風(fēng)車就不再被人們使用了。不過，在第二次世界大戰(zhàn)中，由于當(dāng)時(shí)的柴油機(jī)缺乏燃料而不能驅(qū)動(dòng)抽水機(jī)，因此，風(fēng)車又一次得到使用，這也是人們最后一次使用風(fēng)車進(jìn)行抽水工作。 　　如今，在夏季到來的一段時(shí)間里，風(fēng)車再次得以“使用”。不過，這時(shí)候，它主要用于旅游者的觀光，游客們沿著運(yùn)河和河流散步，到近處細(xì)細(xì)觀看這些巨大的風(fēng)車，欣賞這兒美麗如畫的風(fēng)景。在其中一個(gè)風(fēng)車所處的位置附近，當(dāng)?shù)厝藗冞€建立了一個(gè)小型博物館，里面有展覽，內(nèi)容是關(guān)于荷蘭有風(fēng)車家庭的生活情況。