
叶片攻角 (Angle of Attack, α):叶片翼型弦线(前缘到后缘连线)与相对来流速度(自然风速和叶片旋转线速度合成)之间的夹角。

叶片攻角直接决定升力和阻力,影响发电效率与载荷,并且随风速、转速、方位角、桨距角实时动态改变。

桨距角(Pitch Angle, β):叶片翼型弦线与风轮旋转平面之间的夹角。

对于变桨机组,启动时桨距角从 90°(顺桨)向 0°转动,获得启动力矩。
停机时桨距角转到 90°(顺桨),叶片与风向平行,气动刹车、快速停转。


偏航角(Yaw Angle, γ):风轮轴线与水平来风方向在水平面的夹角(机舱偏离正对风向的角度)。

通过偏航系统旋转机舱,使风轮正对风向,偏航角到0°,最大化捕风。这一对准来风方向的动作,就叫偏航。

IEC标准规定,采用稳态极端风速模型时,偏航误差取 ±15°;采用湍流极端风速模型时,平均偏航误差取 ±8°。在风电机组的载荷计算中湍流风的偏航角度通常就取0和±8°。

风轮方位角描述叶片在旋转周期(0°~360°)中的位置,用于分析重力、风剪切、塔影效应造成的周期性 交变载荷。
当发生卡桨事故时,不同的风轮方位角对载荷的影响就会变得非常大。

入流角(Inflow Angle, φ):IEC 61400-1:2019 强制规定的平均风矢量与水平面的竖向倾角。

所有设计风况均取 8°向下倾角不随高度、风速、工况变化全场均匀常数。

五角度对比
角度 | 定义核心 | 平面 | 可控性 | 作用 |
攻角 α | 弦线与相对气流夹角 | 叶片截面 | 被动(随风速、 转速、桨距角变) | 气动升力、效率、失速 |
桨距角 β | 弦线与旋转平面夹角 | 旋转平面 | 主动可控 (变桨) | 功率控制、启动、停机 |
偏航角 γ | 机舱与风向夹角 | 水平面 | 主动可控 (偏航) | 对风、功率、水平载荷 |
方位角 θ | 叶片与旋转位置夹角 | 旋转平面 | 被动(随旋转) | 周期载荷、塔影、风剪切 |
入流角 | 风与水平面(竖向)夹角 | 竖直平面 | 定值 8°(规范) | 整机竖向载荷设计 |