Question

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片總共的有效面積為S＝10m²，空氣密度為ρ＝1.29kg/m³，風(fēng)速為v=20m/s，設(shè)發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為η=40%，試估算這臺發(fā)電機(jī)的平均功率.

Answer 1

20.6kW
【試題分析】
易知發(fā)電機(jī)是把空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，但空氣流無影無形、極不規(guī)則，這是困難所在.但如果研究Δt時(shí)間內(nèi)進(jìn)入電機(jī)葉片的氣流，就可以建立流動(dòng)空氣的柱體模型：柱體的橫截面積為S，長度為vΔt，所以在Δt時(shí)間內(nèi)流進(jìn)的空氣質(zhì)量Δm=ρSvΔt，動(dòng)能E_K＝ρSv3Δt/2.所以發(fā)電機(jī)的平均功率P＝=ρSv3η/2=20.6kW.