底部托架需要四个简单的焊缝，为了达到快速装配，平头螺栓需要焊接在这个位置，用四张1219.20 mm×2438.40 mm ×19.05mm大小的钢板来建造一个碱基延伸，为砝码提供大托盘。中心钢板和另外两片在同一边，还有在上面的两片与底部的两片相垂直。这样就建造了一个2438.40 mm × 2438.40 mm规模的基表，如图三所示。
轴和轴承
轴用钢为材料，设计成城邦柄的形状，重14千克，直径为30 mm，长2133.6 mm。
它的表面光滑，当与轴承接触的时候，轴旋转的十分平滑。最大限度的减少所需的启动扭矩对风力涡轮机自我启动是十分关键的，因而，也对该项目的成功与否十分重要。设计用于风力涡轮机的轴是不能打捞的。轴承价格昂贵，为特定的项目设定的双轮轴承已经投入使用，主要轴集中在一起。这种组合能使摩擦最小化，轴承寿命最长化，并提供安全的操作环境。每个轴承的直径是88 mm，重300 克。
支撑臂和阻力装置
钢铁用于三个支撑摇臂去维持携带最小惯性扭距和离心力的轻量级组装，连接臂是叶片和中心轴的介质，拖动设备用轻质塑料（铸塑）制成用来安装在主轴上。拖动装置的长度约为762毫米，宽度182.88毫米。
风力发电机叶片设计 顶部和底部的每一个叶片都有1066.8 mm ×139.7 mm ×50.8 mm深矩形截面用来更容易地连接径向臂和被动变桨系统。在这项研究中角尖被设定为叶片的形状，因为叶片有抵抗风流量和在风流量中产生的快速旋转的性能。风力发电机最后的组装定于雪兰莪工业大学的热工实验室里展现在图4中。在装配工程中共有18个零件和15个螺栓组装在一起。在垂直轴风力发电机全部组装期间，轴连接到中心部位和发电机。
实验方法
雪兰莪工业大学的风力发电机原型被安装在雪兰莪工业大学的热工实验室里，也进行了许多初步的实验，而且都操作成功。在开始操作之前，蓄电池和交流发电机端部都进行严格地检查，它们都连接着灯和开关，这样风力发电机能够旋转。由于风力发电机叶片旋转产生的电压，所连接的电灯就开启了。（图5）
产生的电压读数和各自的涡轮旋转都被记录下来了。周边的压力和温度分别用压力机和温度计测量，为了在雪兰莪工业大学的环境实验室里总结出对空气密度的评价。
我们也测量了风速产生的能量，记录在标本测量部分。主要的测试都是在塞格林工业大学的热工学系实验室一个开放的大厅进行的，那里的风速为4到6 m/s，有时阵风会使风速达到7 m/s。
这测试中，风力涡轮机根据设计进行运作，然后打开叶片，风被推动，最终它验证了叶片关闭时产生的足够的升力。似乎涡轮机在不产生升力的地区慢速太多。所以叶片保持开放是为了能够旋转。其次，开放的叶片能检测在阻力位置中可获得的最大转速。在这个位置上，我们观察到很多的能使涡轮机旋转的迎风面。
样本计算 绝对压力p = 1.01×10N/m，温度T = 38.5C=311.5K。利用理想气体方程式的空气密度的状态ρ是1.13 kg/m 3，其定义是（伯廷，2002）
5
2
o
P（8） RT2
其中，压强p是1.01 × 10 5 N/m，温度T 是311.5 K，空气气体常数R是 287.05 Nm/kg K。空气粘度μ用萨瑟兰的方程式计算（伯廷，2002），其方程式如下，μ是动力粘度。
???T1.5???1.458*10T?110.4 (9)
?6 T为311.5 K时，方程式9算出μ为1.90×10kg/m s。基于弦长的雷诺数的定义是（安德森，1996）
-5
R??????c (10) ??3
在方程式10中，用空气密度ρ等于1.13 kg/m，自由流速度ν=5.89 m/s，动力粘度μ=1.90×10-5kg/ms，弦长c =0.1397 m，得出雷诺数Re = 0.4×105。
对余下的速度，其相对应的雷诺数呈现在表1中，长方形叶片的单表面面积的定义如下（贝尔坦，2002）：
表 1自由流速度和雷诺数
序列号自由流速度y(m/s) 雷诺数
1 5.89 0.49 × 105 2 6.08 0.51 × 105 37.02 0.58 × 105
S = bc (11)
2
对于风力发电机总的表面积ST=1.145 m且定义为（贝尔坦，2002）： ST = (S1)T + (S2)T (12)
22
在这里叶片的总表面积为(S1)T=0.4482 m，总的阻力面面积为(S2)T=0.6968m
风力涡轮机的功率定义为（法官和云，2004）
13??STv?(13) 232
在这里空气密度ρ∞=1.130kg/m，总的表面积ST=1.145m ,风速ν这些值代入方程式13，我们可以得到：
Pwind?∞
=5.89m/s，把
Pwind3??1kgm??32?*1.130*1.145*5.89?3*m*???2?s????m?
Pwind?132.19W对余下的速度与其相对应的的风能呈现在表2中
结果与讨论
试验用3个不同的速度5.89 m/s, 6.08m/s and 7.02 m/s在雪兰莪工业大学公开实
施，以测量出来的的速度为基础，前面一个环节已经计算出了为原型提供的风能，
如表2所示，对于表1中的雷诺数计算值已在上一节得到介绍。
在已经实施的测试中，对于测量出的速度变量，风力和雷诺数之间的关系的进一步了解会在下表中呈现。
表 2.速度和相对应风能
序列号. 速度 (m/s) 风能 (W)
1 5.89 132.19 2 6.08 145.40 3 7.02 223.80
雷诺数
雷诺数的数值越高，表明风力涡轮机能产生更多的力量，这是因为风速值的增加。风速值是在风速为7.02 m/s的测试中测量并记录下来的。
翼型几何
为三刃垂直轴风力发电机选择适当翼型在设计讨论中是十分重要的。我们必须考虑不同的形状会带来不同的优缺点。然后，由于翼型和刀片而影响风流的喜好是不明显得，在刀片循环中产生的阻力也是可以忽略的。此外，这个模型中设计和使用的刀片不同于国家航空咨询委员会的0012或者0015，它们主要应用于低雷诺数区。但是现在这项方案中选择的型号，当轴在风流中旋转时，仍然具有持久耐用性和高效能性。
拖动设备几何
当前项目中使用的拖动设备能为叶片提供外部支持，通过收集最大的风流量，初始化叶片和轴的旋转。拖动设备对于小风流也十分敏锐，即使在设定的地点风速十分小叶能让叶片和轴旋转起来。在对于这个模型进行测试期间，风被外部的阻力堵塞或者围绕到其他地方。把净扭距因式分解，然后驱动外部阻力围绕着轴，诱导涡轮旋转，从而产生出离心力。旋转速度会慢慢增大直到一个涡轮机的移动速度足以被上升力驱动的临界点。开式和闭式的阻力机制设计出离心力在这个临界速度克服惯性力和直接力的能力。特别是，这设备在低速尖率比也能有一个非常强大的扭矩特性，意味着它能自动启动。然而困难的是调试的扭矩测量和控制系统目前为止已经推迟了一定的采集测试数据。
涡轮机的可行性比较
从目前1 / 3规模的风力发电站计算出来的风能看，根据使用类型和估计费用对现有的发电机进行全面的比较，如表3所示。
卧龙岗大学的项目已经生产出了使用传动系统可获得最大风能700W，格里菲斯大学已经使用类似的系统生产出了550W电力（库伯&肯尼迪，2003；克瑞克，2003）。在当前项目中被测试的原型用皮带和滑轮系统产生了167W电力。根据对风速的评估，当风速增大时，当前的模型能超越现有的设备。当前的模型能在风速增长到20 m/s时发出567.33W
电力，在增长到25 m/s时发出709.17W电力。所有的比较的表面，在价格和产
生的能力方面考虑，当前使用皮带和滑轮系统的模型比其它使用传动系统的产品更具有可行性。
总结
此次实验的总结如下：
（1） 当风力最大增加到12 m/s时，模型产生的风力最大能达到1000W。 （2） 调查研究表明当20 m/s时产生567.33W电力，在增加到25 m/s时发出709W电力。
术语
Symbol Meaning Unit p Absolute pressure (N/m2) T Temperature (K)
R Gas constant (Nm/kg K) ρ∞ Air density (kg/m3) μ∞Air viscosity (kg m/s)
ν∞Free stream velocity (m/s) c Chord length(m)
Re Reynolds number (Dimensionless) B Blade height (m)
S1 Blade frontal surface area (m2) S2 Drag device frontal area (m2) ST Total frontal area (m2) Pwind Wind power (W) 鸣谢作者对雪兰莪工业大学提供的资金支持，工程学院提供全部的工程设备表示衷心的感谢。
参考文献：
Anderson, J.D.Jr. (1999) Aircraft Performance and Design. McGraw Hill Companies Inc., U.S.A.
Bench, S.E., Cloud, P.K. (2004) The Measure, Predict and Calculate the Power response of an Operating Wind Turbine. 1 st Ed., London, Jepson Pub, 366 p. Bertin, J. J. (2002) Aerodynamics for the Engineer. New Jersey, Prentice Hall, Inc., U.S.A.
Cooper, P., Kennedy, O. (2003) Development and Analysis of a Novel Vertical Axis Wind Turbine. Bachelor. Thesis, University of Wollongong, NSW 2522, Australia
Fitzwater, L.M., Cornell, C.A., Veers, P.S. (1996) Using Environmental Contours to Predict Extreme Events on Wind Turbines. Wind Energy Symp., AIAA/ASME, 9, 244–258.