風力発電の疑問

画像は現在の風力発電のプロペラと、オランダに昔からある風車です。
一目で分かる違いは、翼の枚数。今は三枚、昔は四枚ですね。
「なんで今は三枚翼が主流なんだろう？」という疑問には「一番効率がいいから」という回答で済ませられる話ではあるけど、ちょっと解説してみようと思う。


翼を回すのは空気（風）です。空気には流体力学が適用できます。
流体力学上、翼の枚数は少ないほどより高速に回転する。枚数が少ないって事は抵抗も少ないし重量的にも軽いからね。
これが第一の理由。

じゃあ一枚翼や二枚翼の方が少ないから高速で得なのでは？と思うかもしれませんが、次に重要なのが運動量です。
翼の枚数が増えれば、出力できるエネルギー量が増えます。よりパワーが出せるって事。
単純化して言えば二枚翼が2周して得られるエネルギー量を、四枚翼の場合には1周で得ることができる。
これが第二の理由。


この二つを総合して一番バランスが良いのが三枚翼ということです。
そこそこ高速回転して、そこそこパワーが出せる。
天候に左右されにくい安定性重視ってことですね。