把風能抓化為電能的機械裝置

『壹』 風力發電機是將風能（氣流的動能）轉化為電能的裝置．其主要部件包括風輪機、齒輪機、發電機等．如圖所示

（1）單位時間內流向來風輪源機的最大風能功率為：P_m=

EK

t

=

1 2 mv2

t

=

1 2 ρπr2vtv2

t

=

1

2

ρπr²v³
（2）設風能功率和輸出功率之間的轉化常數為k，則：
風力發電機在風速v₁時能夠輸出電功率為：
P₁=kPm=

1

2

kρπr²v₁³
風力發電機在風速v₂時能夠輸出電功率為：
P₂=

1

2

kρπr²v₂³
所以，

p1

p2

=

v13

v23

=（

2

3

）³
即P₂=

8

27

P₁
這台風力發電機在該地區的最小年發電量：
W=P₂t=

8

27

×540KW×5000h=8×10⁵KWh．
答：（1）單位時間內流向風輪機的最大風能的功率為

1

2

ρπr²v³；
（2）這台風力發電機在該地區的最小年發電量是8×10⁵KWh．