جميعنا نعرف بأن طواحين الهواء تمتلك ثلاثة شفرات ضخمة فقط، وقد يتساءل البعض لماذا لا يتم زيادة هذا العدد فلربما تزداد قوة تلك الطواحين وتُنتج طاقة أكبر من السابق.
لماذا تمتلك طواحين الهواء ثلاث شفرات فقط؟
في مضخّات المياه يوجد الكثير من الشفرات التي تتحرّك بواسطة الهواء والتي تغطي كل سطح المضخة الظاهر. للتوربينات الهوائية عدد قليل من الشفرات – ثلاث شفرات، عادة – وهي تغطي منطقة صغيرة من السطح الظاهر، لكن لماذا هذا الاختلاف؟ ولماذا ثلاث شفرات فقط؟
السبب يعود إلى أن هناك حاجة لطاقة أكبر لتشغيل مضخة المياه بسبب وجود ضغط أوّليّ زائد، وشكلها يتكيّف مع هذا الوضع على حساب انخفاض الكفاءة أثناء التشغيل العاديّ. من جهة أخرى، ليس لدى طواحين الهواء سوى ثلاث شفرات، لأنه عندما تتحرّك التوربينة بسرعة تصطدم كل شفرة مع ضغط الهواء الناجم عن الشفرة التي أممها، وتفقد من فاعليتها، ولذلك لا ينبغي أن تكون الشفرات قريبة بعضها من بعض.
الأمر كُله مُتعلّق بالزخم الزاوي في المحور الرأسي، وهو الذي يتغير اعتمادًا على ما إذا كانت الشفرات عمودية أو أفقية. مع وجود ثلاث شفرات يظل الزخم الزاوي ثابتًا لأنه عندم ترتفع إحدى الشفرات، تقوم الشفرات الأُخريات بالاتجاه بشكل مائل، وهو ما يجعل التوربينات تدور في الرياح بكل سلاسة.
