Question

我省目前正在大力開發(fā)的風力發(fā)電是一種將風的動能轉化為電能的環(huán)保發(fā)電方式.風力發(fā)電機的外觀如圖所示，其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等.

（1）風輪機葉片旋轉所掃過的面積可視為風力發(fā)電機可接收風能的面積.設風速大小為v,方向垂直于葉片掃過的平面，風輪楓葉上片長度為r,空氣密度為ρ，求單位時間內風力發(fā)電機可接收的風能P₀；

（2）若風力發(fā)電機將可接收的風能轉化為電能的效率η=20%，當?shù)氐目諝饷芏?i>ρ=1.3 kg/m³,風速v=10 m/s,要設計一臺功率P=20 kW的風力發(fā)電機，內輪機的葉片長度r應為多少？

（3）在風速和葉片確定的情況下，要提高風輪機單位時間接收的風能，可采取哪些措施？請?zhí)岢鲆粭l建議.

Answer 1

解：（1）風輪機可接收的風能為

  ①  （1分）         ②  （2分）

每鈔鐘接收的風能為          ③  (1分)

由①②③得  ④  （2分）

（2）發(fā)電機功率為          ⑤  （1分）  

由④⑤得  ⑥  （2分）     代入數(shù)據(jù)得 m  ⑦  （1分）

（3）可增加風輪葉片長度  安裝調向裝置，以保證風輪機與風速垂直等（其他答案合理也給分）  （2分）