風能將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。風力發電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件...

問題詳情：

風能將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。風力發電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發電機等。如圖所示。

（1）利用總電阻的線路向外輸送風力發電機產生的電能。輸送功率，輸電電壓，求異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p，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Pm;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，簡述可採取的措施。

（3）已知風力發電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發電機的風速v1=9m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。我國某地區風速不低於v2=6m/s的時間每年約為5000小時，試估算這颱風力發電機在該地區的最小年發電量是多少千瓦時。

【回答】

(1)導線上損失的功率為

損失的功率與輸送功率的比值

(2)風垂直流向風輪機時，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,S=r2

風能的最大功率可表示為

採取措施合理，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。

(3)按題意，風力發電機的輸出功率為

最小年發電量約為W=P2t=160×5000 kW・h=8×105kW・h

知識點：各地高考

題型：計算題