Question

下列是關于風力提水機組的材料．

產(chǎn)品名稱：	FD4型風力提水機組	提水量：	15m3/h
產(chǎn)品類型：	風能	起動風速：	4m/s
風輪直徑：	4m	工作風速：	4～17m/s
葉片數(shù)：	18	額定風速：	8m/s
額定轉速：	360r/min	提水高度：	9m

請根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算，這臺機組的提水功率為

375

W，則這臺機組正常工作是獲得的風能功率為

4115.5

W．（設吹到整個風輪圓面積上的空氣減速為零，空氣密度取1_?28kg/m³）

Answer 1

分析：風力發(fā)電機就是將風的動能轉化成電能，提水時，將電能又轉化為水的重力勢能．由P=

W

t

，W=mgh求出臺機組提水的功率．利用風的密度和風的速度可以求得單位時間內通過風輪機的空氣的質量，進而可以求得空氣的動能的大小，然后可以求得發(fā)電機利用風能的功率．

解答：解：臺機組的提水功率為：P=

W

t

=

mgh

t

=

15×103×10×9

3600

W=375W
在1s內，走過的風的質量：m=1.28×8×3.14×2²kg=128.61kg，
所以風的動能：E=

1

2

mv2=

1

2

×128.61×8²J≈4115.5J
所以風能功率為P′=

E

t

=

4115.5

1

W=4115.5W
故答案為：375，4115.5

點評：風力發(fā)電機就是將風的動能轉化成電能，是能量守恒定律的具體應用．