把风能抓化为电能的机械装置

『壹』 风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置．其主要部件包括风轮机、齿轮机、发电机等．如图所示

（1）单位时间内流向来风轮源机的最大风能功率为：P_m=

EK

t

=

1 2 mv2

t

=

1 2 ρπr2vtv2

t

=

1

2

ρπr²v³
（2）设风能功率和输出功率之间的转化常数为k，则：
风力发电机在风速v₁时能够输出电功率为：
P₁=kPm=

1

2

kρπr²v₁³
风力发电机在风速v₂时能够输出电功率为：
P₂=

1

2

kρπr²v₂³
所以，

p1

p2

=

v13

v23

=（

2

3

）³
即P₂=

8

27

P₁
这台风力发电机在该地区的最小年发电量：
W=P₂t=

8

27

×540KW×5000h=8×10⁵KWh．
答：（1）单位时间内流向风轮机的最大风能的功率为

1

2

ρπr²v³；
（2）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8×10⁵KWh．