某地区的平均风速v=6m/s,已知空气密度ρ=1.2kg/m³;其风车叶片转动时可形成半径R=20m的圆面.假如这个风力发电机能将圆内η=10%的气流的动能转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式P=?

Question

某地区的平均风速v=6m/s,已知空气密度ρ=1.2kg/m³;其风车叶片转动时可形成半径R=20
m的圆面.假如这个风力发电机能将圆内η=10%的气流的动能转化为电能,则利用上述已知量计算电功率的公式P=?大小约为?

Answer 1

第一问,其实就是个先求体积的过程：1s里,有一个横截面与那个风车圆面一样的空气圆柱体,全部砸在了圆面上.问,这个圆柱体里有多少公斤的空气?
求质量,而已知密度了,那怎么办?求体积就行了!
横截面积为1200平方米,长度呢?1秒钟,风流过的距离呗,风速6×时间1＝6米.那么体积为1200×6 = 7200立方米
那么,质量也就求出来了：7200×1.2 = 8640千克.
第二问,接着第一问来.每秒钟有多少Kg的空气砸过来?上一问求完了,8640.那么,这些空气产生了多少动能?8640×18.那么转变为电能的,10％,这道题就是一个简单的乘法了.
8640×18×10% = 15552焦.