(18分)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
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/29 07:04:37
(18分)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。如图所示。 (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 P 0 =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 v ,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 P m ; 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 P m 成正比。某风力发电机的风速 v 1 =9m/s时能够输出电功率 P 1 =540kW。我国某地区风速不低于 v 2 =6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。 |
(1)0.03
(2)
(3)8×10 5 kW·h
(1)导线上损失的功率为:
,
所以,损失的功率与输送功率的比值为:
。
(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: 。
风能的最大功率可表示为:
。
要提高单位时间内接受的风能,应采取的合理措施有:如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
(3)按题意,风力发电机的输出功率为:
最小年发电量约为: W = P 2 t =160×5000 kW·h=8×10 5 kW·h。
(2)
(3)8×10 5 kW·h
(1)导线上损失的功率为:
,
所以,损失的功率与输送功率的比值为:
。
(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: 。
风能的最大功率可表示为:
。
要提高单位时间内接受的风能,应采取的合理措施有:如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
(3)按题意,风力发电机的输出功率为:
最小年发电量约为: W = P 2 t =160×5000 kW·h=8×10 5 kW·h。
风能是一种可再生的清洁能源.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置.
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