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22所示。
问答题
利用总电阻R=10n的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率Po=300kw,输电电压U=10kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;
【正确答案】正确答案:导线上损失的功率为

损失的功率与输送功率的比值

【答案解析】
问答题
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p,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。
【正确答案】正确答案: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puS,s=πr
2
单位时间内的最大风能可表示为

【答案解析】
问答题
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。
【正确答案】正确答案:按题意,风力发电机的输出功率为

【答案解析】