Question

風力發電機其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發電機等．

(1)利用總電阻R＝10 Ω的線路向外輸送風力發電機產生的電能．輸送功率P₀＝300 kW，輸出電壓U＝10 kV，求導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為風力發電機可接受風能的面積．設空氣密度為ρ，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r．求單位時間內流向風輪機的最大風能P_m；

(3)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，簡述可采取的措施．

Answer 1

答案：
解析：

(1)導線上損失的功率為P＝I2R＝2R＝9 kW(2分) 　　損失的功率與輸送功率的比值＝＝0.03(2分) 　　(2)風垂直流向風輪機，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為ρvS，S＝πr2，風能的最大功率可表示為Pm＝(ρvS)v2＝πρr2v3(3分) 　　(3)采取措施合理，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．(只要說出一點均酌情給分)(3分)