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风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源,风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/05 05:31:41
风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源,风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.
(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能,输送功率
Pο=300KW,输电电压U=10KV,求导线上损失的功率与输送功率的比值?
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积,设空气密度为ρ,气流速度为ν,风轮机叶片长度为r,求单位时间内流向风轮机的最大风能功率Pm.在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能.简述可采取的措施.
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比,某风力发电机风速V1=9m/s时能够输出电功率P1=540KW,我国某地区风速不低于V2=6m/s的时间每年约为5000小时,试估计这台风力发电机在该地区的最小年电量是多少千瓦时?
1,输送电流I=P0/U=300/10=30A
P损=I^2×R=(30)^2×10=9000W=9kW
A=P损/P0=9KW/300KW=3/100 =0.03
2,风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为:M=ρν(πr^2)
风能的最大功率可表示为:Pm=Mv^2/2=ρν^3πr^2 /2
安装调向装置正面迎风
3,P1/P2=Pm1/Pm2=(v1/v2)^3
P2=(v1/v2)^3P1=(6/9)^3×540=160kW
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW•h=8×10^5kW•h
再问: 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为: M=ρν(πr^2) ?是怎么回事?为什么M=ρν(πr^2) ?
再答: vt 表示风t时间走过的距离 这个距离乘以横截面积s表示 这个时间内打在风轮机叶片上的体积 V=svt=(πr^2 )vt 质量就是:ρV=ρ(πr^2 )vt 那么单位时间就是t=1s 代入就行
再问: 为啥t=1s??我不大懂,望解释!谢谢
再答: 算的是功率啊,就是单位时间做的功,t取1s 要是不取1s,W总里面就有个t 但是由P=W/t 时间t还是会被约掉的