問題詳情:
風能將成爲21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。風力發電機是將風能(氣流的功能)轉化爲電能的裝置,其主要部件包括風輪機、齒輪箱,發電機等。如圖所示。
(1)利用總電阻的線路向外輸送風力發電機產生的電能。輸送功率,輸電電壓,求異線上損失的功率與輸送功率的比值;
(2)風輪機葉片旋轉所掃過的面積爲風力發電機可接受風能的面積。設空氣密度爲p,氣流速度爲v,風輪機葉片長度爲r。求單位時間內流向風輪機的最大風能Pm;在風速和葉片數確定的情況下,要提高風輪機單位時間接受的風能,簡述可採取的措施。
(3)已知風力發電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發電機的風速v1=9m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區風速不低於v2=6m/s的時間每年約爲5000小時,試估算這颱風力發電機在該地區的最小年發電量是多少千瓦時。
【回答】
(1)導線上損失的功率爲
損失的功率與輸送功率的比值
(2)風垂直流向風輪機時,提供的風能功率最大.
單位時間內垂直流向葉片旋轉面積的氣體質量爲,S=r2
風能的最大功率可表示爲
採取措施合理,如增加風輪機葉片長度,安裝調向裝置保持風輪機正面迎風等。
(3)按題意,風力發電機的輸出功率爲
最小年發電量約爲W=P2t=160×5000 kW・h=8×105kW・h
知識點:各地高考
題型:計算題