實際測得的風能利用係數在不同的風速下的值不同,說明什麼問題

2021-05-19 10:23:19 字數 5131 閱讀 3280

1樓:

.風力發電機的能量轉換

2.1 風能的計算

空氣有一定質量,因此流動時具有一定能量,稱為風能。風能的表示式為:

e=1/2psv3

式中:s—單位時間內氣流流過截面積

p—空氣密度

v—風速

其中p和v隨地理位置、海拔和地形等因素而變。

2.2風力發電機的效率

風力發電機的氣動理論是由德國的貝茲(betz)於2023年第一個建立的。貝茲假設風力發電機的風輪是理想的,即沒有輪轂,具有無限多的葉片,氣流通過風輪時沒有阻力。另外,假定氣流經過整個風輪時是均勻的,並且通過風輪前後的速度都是軸向的。

在這種理想狀態下,風力發電機的理論最大效率cp=0.593。這說明風力發電機從自然風中所得到的能量是有限的,其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉動能。

因此,風力發電機的實際風能利用係數cp<0.593 。風力發電機實際得到的有用功率輸出為:

ps=1/2psv3cp

2.3 風力發電機的特徵引數

2.3.1風能利用係數cp

風能利用係數cp的物理意義是:風力發電機的風輪能夠從自然風中獲得的能量與風輪掃掠面積內的未擾動氣流所含風能的百分比。可用下式表示:

cp=p/(1/2psv3)

式中: p—風力發電機實際獲得的輸出功率;

p—空氣密度

s—風輪的掃掠面積;

v—風速。

風力發電機的理論最大風能利用係數cp為0.593 ,對實際使用的風力發電機來說,cp越大,表示風力發電機的效率越高。cp不是一個常數,它隨風速、風力發電機轉速以及風力發電機葉片引數如攻角、槳距角等而變化。

風力發電機的葉片有定槳距的,還有變槳距的。對於定槳距的,除了採用可控制的變速執行外,在額定風速以下的風速範圍內,cp常偏離其最佳值,使輸出功率有所降低;超過額定風速後,通過採用偏航控制或失速控制等措施,使輸出功率控制在額定值附近。對於變槳距的風力發電機,通過調節槳距可使cp在額定風速下具有可能較大的值,從而得到較高的輸出功率;超過額定風速後,通過改變槳距減少cp ,使輸出功率保持在額定值附近。

2.3.2葉尖速比λ

葉尖速比,也叫周速比,是指風力發電機葉片葉尖速度與風速的比值,通常用λ 表示,可用下式表示:

λ=2πrn/v=ωr/v

式中:n—風輪的速度

ω—風輪角頻率

r—風輪半徑

v—風速

λ是個無因次係數。

2.3.3轉矩係數 cr和推力系數cf

轉矩係數cr是表示風力發電機轉矩的特徵係數,推力系數cf是表示風力發電機所受阻力的特徵係數。為了便於把氣流作用下風力發電機所產生的轉矩和推力進行比較,常以λ 為變數作為轉矩和推力的變化曲線。因此,轉矩和推力也要無因次化。

cr 和 ct可用下式表示:

cr=2t/(pv2sr)

cf=2f/(pv2s)

式中: t—轉矩

f—推力

風力發電機的輸出功率係數大,轉矩係數小。

風能利用率怎麼算

2樓:光影工房

風能bai利用係數cp是評定風輪氣動du

特性優劣的主要引數zhi

。風的能量只dao有部分可版被風輪吸收成為機械能權,因此風能利用係數定義為:

cp=pu(1/2ρv^3s)

式中:v———風速;

ρ———空氣密度,約1.2kg/m3;

s———風輪掃掠面積。

pu —風輪的軸功率pu=ωm;

ω —風輪轉速;

m —風輪扭矩。

不同型別的風輪其風能利用係數是不同的,併網型風力發電機組的風能利用係數一般都在0.4以上。

風力發電機的推理係數有什麼用

3樓:華全動力集團

.風力發電機的能量轉換

2.1 風能的計算

空氣有一定質量,因此流動時具有一定能量,稱為風能。風能的表示式為:

e=1/2psv3

式中:s—單位時間內氣流流過截面積

p—空氣密度

v—風速

其中p和v隨地理位置、海拔和地形等因素而變。

2.2風力發電機的效率

風力發電機的氣動理論是由德國的貝茲(betz)於2023年第一個建立的。貝茲假設風力發電機的風輪是理想的,即沒有輪轂,具有無限多的葉片,氣流通過風輪時沒有阻力。另外,假定氣流經過整個風輪時是均勻的,並且通過風輪前後的速度都是軸向的。

在這種理想狀態下,風力發電機的理論最大效率cp=0.593。這說明風力發電機從自然風中所得到的能量是有限的,其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉動能。

因此,風力發電機的實際風能利用係數cp<0.593 。風力發電機實際得到的有用功率輸出為:

ps=1/2psv3cp

2.3 風力發電機的特徵引數

2.3.1風能利用係數cp

風能利用係數cp的物理意義是:風力發電機的風輪能夠從自然風中獲得的能量與風輪掃掠面積內的未擾動氣流所含風能的百分比。可用下式表示:

cp=p/(1/2psv3)

式中: p—風力發電機實際獲得的輸出功率;

p—空氣密度

s—風輪的掃掠面積;

v—風速。

風力發電機的理論最大風能利用係數cp為0.593 ,對實際使用的風力發電機來說,cp越大,表示風力發電機的效率越高。cp不是一個常數,它隨風速、風力發電機轉速以及風力發電機葉片引數如攻角、槳距角等而變化。

風力發電機的葉片有定槳距的,還有變槳距的。對於定槳距的,除了採用可控制的變速執行外,在額定風速以下的風速範圍內,cp常偏離其最佳值,使輸出功率有所降低;超過額定風速後,通過採用偏航控制或失速控制等措施,使輸出功率控制在額定值附近。對於變槳距的風力發電機,通過調節槳距可使cp在額定風速下具有可能較大的值,從而得到較高的輸出功率;超過額定風速後,通過改變槳距減少cp ,使輸出功率保持在額定值附近。

2.3.2葉尖速比λ

葉尖速比,也叫周速比,是指風力發電機葉片葉尖速度與風速的比值,通常用λ 表示,可用下式表示:

λ=2πrn/v=ωr/v

式中:n—風輪的速度

ω—風輪角頻率

r—風輪半徑

v—風速

λ是個無因次係數。

2.3.3轉矩係數 cr和推力系數cf

轉矩係數cr是表示風力發電機轉矩的特徵係數,推力系數cf是表示風力發電機所受阻力的特徵係數。為了便於把氣流作用下風力發電機所產生的轉矩和推力進行比較,常以λ 為變數作為轉矩和推力的變化曲線。因此,轉矩和推力也要無因次化。

cr 和 ct可用下式表示:

cr=2t/(pv2sr)

cf=2f/(pv2s)

式中: t—轉矩

f—推力

風力發電機的輸出功率係數大,轉矩係數小。

什麼是風力機的風能利用係數?

4樓:匿名使用者

風力機的風能利用係數,就是發電機的功率與風輪掃掠面積內風能量的比值。

簡單的說也就是,風的動能轉化為發電量的效率。

理論上風能利用係數最大能達到0.49.高效能的風力機能達到0.45-0.47

5樓:匿名使用者

首先,ls的給出的資料明顯不對,根據葉素動量理論給出的理論最大風能利用係數應該是16/27=0.59

現在內很多兆瓦級容的風機的風能利用係數已經可以達到0.5甚至更高一些了。

偏航系統的主要功能是與機組控制系統配合,使風輪旋轉面能時刻保持與風向相對,只有這樣才能保證較高的風能利用率,而且可以防止風機受到側向風載,另外,偏航系統要保證在風輪面與風向相對後能提供一定的力矩使其保持這樣的迎向。

風力發電機風能利用係數與葉尖速度比曲線圖是怎麼得出來的

6樓:如果當時

wecs中,風能利用係數與葉尖速比的曲線圖得來:風能利用係數=轉矩係數*葉尖速比,版cp=ct*λ.

轉矩係數是葉尖速比的多項式權函式,ct=a6*λ^6+a5*λ^5+...+a1λ+a0,a0....a6的值可以在一些風力發電書籍,**上查到,所以風能利用係數cp也是葉尖速比的多項式函式cp=a6*λ^7+.....

a1λ^2+a0λ,進而可以通過一些軟體,比如matlab等畫出wecs的風能利用係數與葉尖速比的曲線圖。

希望可以對你有幫助

急求一個最大風能利用係數為0.43,最佳葉尖速比問9的cp的表示式,我看好多**上都用的這個 10

7樓:

葉尖速比(λ) = 葉片尖端速度 / 風速 = 葉片轉數(ω) * 轉動半徑(r) / 葉片根部的風速(v)

cp = 實際獲取的風能 / 理論最大風能 = p / (1/2 * ρ * a * v^3) , ρ為空氣密度,a為葉片掃風面積,v為風速。

8樓:小新新我的果凍

《風力發電原理》,機械工業出版社,徐大平

只能幫你到這裡了

風力發電系統中,風能利用係數和葉尖速比的關係?高手指點!!!

9樓:匿名使用者

推導?能推匯出來就好了。

這個一般是由實驗或者數值模擬得到的吧。

經驗公式倒有不少。

風力發電機機功率曲線圖是怎麼得來的

10樓:禚興國屠溫

wecs中,風能利用

係數與葉尖速

比的曲線圖得來:風能利用係數=轉矩係數*葉尖速比,cp=ct*λ.

轉矩係數是葉尖速比的多項式函式,ct=a6*λ^6+a5*λ^5+...+a1λ+a0,a0....a6的值可以在一些風力發電書籍,**上查到,所以風能利用係數cp也是葉尖速比的多項式函式cp=a6*λ^7+.....

a1λ^2+a0λ,進而可以通過一些軟體,比如matlab等畫出wecs的風能利用係數與葉尖速比的曲線圖。

希望可以對你有幫助

11樓:謬寒雲虢憐

功率曲線是經過實測的來的,一般要經過至少一年的測量才能得到。這個東西是需要認證中心認可的,不是風電廠家說了算的。

12樓:於興昌邵夫

是一個二維座標的線性曲線,縱軸是kw/小時,橫軸是風速,米/秒,一般在達到額定風速後就會達到滿發,這時候的輸出功率就是一個直線了,一般風力發電機組的啟動風速大於3米/秒,所以這條線性曲線不是從0點開始畫的

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