可再生能源发电技术课后习题
6页1、第2章 风力发电课后习题2-1 简述风的形成原因和不同级别风的特点。答:风是空气流动的结果。地球表面被厚厚一层称为大气层的空气所包围,由于密度不同或气压不同造成空气对流运动,水平运动的空气就是风,空气流动形成的动能称为风能。空气流动主要受到大气环流、季风环流和局部环流的共同影响。不同风力等级的特点见P19页的蒲福风力等级。2-2常用的描述风能的参数有哪些?答:风速、风向、风频、风能以及风能的利用系数等等。风速:风强度的表示方法。指单位时间内风的水平移动距离,从时间上看有瞬时风速和平均风速,用风速仪测量。风向:风吹来的方向,一般用风向仪来测风向。风频:风向出现的频率。风能:指风所具有的能量、动能,常用风压风功率等来表示。风能利用系数:表示风力机所捕获的功率与风功率之比,计算公式为Cp=P/Pair,它是一个小于1的系数。2-3试计算表2-2所列不同风速及面积上的风功率,以kW表示。=1.0kg/m3。风功率,已知:半径r、速度v表2-2直径m风速m/s 功率kW 5105010051.234.91122.72490.871533.13132.543313.41325425153.4613
2、.5915340613592-4 以10m高度为基准,试分别计算20m和50m高度的风速增长系数,在指数公式中取=0.14。答:风速随高度变化的经验公式很多,通常采用以下指数公式,v=v0(h/h0),教材P21式(2-4)。V为高度h处的风速,单位为m/s;v0为高度h0处的风速,单位为m/s,一般取10m;为经验指数,本题中取=0.14,(在开阔、平坦、稳定度正常的地区)。风速增长系数为(h/h0)20m高度的风速增长速度为(20/10)0.14=1.10250m高度的风速增长速度为(50/10)0.14=1.2532-5设风分别以5m/s和15m/s各吹1h(1小时),取空气密度=1.0kg/m3。试计算:(1) 2h(2小时)内的平均风速是多少?(2) 平均风功率密度是多少?答:平均风速为:v=v1+v22 = (5+15)/2= 10m/s平均风功率密度为:P=v13+v2322h = 122(153+1153)=875w或表示为:其中n为风吹的时间,平均风功率密度P= 12ni=1nvi3 = 1 22(153+1153)=875w2-6 根据图2-66所示,设风速为20m
3、/s,试计算下列条件下风力机的功率:(1)风力机转速为160r/min(曲线A);(2)风力机运行在最大风能利用系数曲线上(曲线B);(3)风力机运行于600Nm的恒转矩曲线上(曲线C);(4)设风力机的额定风速未12.5m/s(图中曲线A、B、C的交点),试问该风力机的额定转矩、额定功率和额定转速各是多少?答:首先求(1)(2)(3)问题的风力机功率,然后求(4)问题(额定工况点)的转矩、功率、转速,称为额定转矩、额定功率、额定转速。转速与角速度关系,(n的单位r/min,除以 60为每秒单位),有=2n/60,功率 (1) 风力机转速为160r/min(曲线A),点(1)由图中插值:风力机转速约为160r/min,转矩约为1500Nm,功率:=23.14161500160/60=25133w(2) 风力机运行在最大风能利用系数(曲线B),点(2)由图中插值:风力机转速约为240r/min时,转矩约为1400Nm,功率:=23.14161400240/60=35186w(3) 风力机运行于600Nm的恒转矩曲线上(曲线C),点(3)由图中插值:风力机转速约为375r/min时,转矩约
4、为600Nm,功率: =23.1416600375/60=23562w(4) 风力机运行于额定工况点(4),由图中插值:额定转矩为 600Nm,额定转速为160r/min ,额定功率由下式求得: =23.1416600160/60=10053w 。2-7 什么是贝兹极限?其值是多少?答:贝兹理论是风力发电中关于风能利用效率的一条基本的理论。贝兹理论:理想情况下风能所能转换成电能的极限比值为16/27 约为59.3%。它由德国物理学家Albert Betz于1919年提出。2-8什么是风力机的失速?答:对于定速定桨距风力机,桨叶的桨距角是固定不变的。它利用叶片的气动特性,使其在高风速时产生失速来限制风力机功率。当风速增大时,桨距角不变,攻角增大。一旦攻角大于临界值,则叶片上侧气流分离,形成阻力,对应的阻力系数CD增大,而升力系数CL有所减小。升力FL和阻力FD的改变,导致作用在叶片上的轴向推力FT增加,切向旋转力FR略有减小,结果是气动力矩和功率减小,称之为失速。(P30、图2-20)、或用(P27、图2-15升力系数CL、阻力系数CD突然下降,失速时,升阻比CL/CD突然下降。) 2-
《可再生能源发电技术课后习题》由会员cl****1分享,可在线阅读,更多相关《可再生能源发电技术课后习题》请在金锄头文库上搜索。
《会计基础》模拟试题选
中外合资经营合同格式
某汽车快修服务操作手册(1)
人教版2013年初中毕业学业英语模拟考试卷
雷诺实验带数据处理
2023年医学生毕业实习自我鉴定(汇编6篇)
走进文言文第二单元
有财产分割无过错离婚协议书怎么拟(6篇标准版)
怡合小学技防预案
我是护士长的演讲稿范文5篇
过程的监视和测量程序
商场租赁协议精编版(十篇).doc
白萝卜5吃法功效赛人参
全部高考化学试题分类汇编物质的量高中化学
送女生的生日祝福语
楚辞的名称和来源
制造总监岗位说明书
(部编)人教版初中八年级历史上册《第4课洋务运动》公开课教学设计_0
炒制车间管理制度
《电机与电气控制技术》课程建设阶段总结
2023-04-08 13页
2023-10-20 23页
2022-08-27 4页
2023-10-16 21页
2023-06-19 119页
2023-11-26 15页
2023-05-20 22页
2022-10-31 81页
2023-01-14 21页
2023-04-01 21页