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风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.

(1)利用总电阻R=10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能.输送功率P0=300 kW,输出电压U=10 kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;

(2)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ρ,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Pm

(3)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.

答案:
解析:

  (1)导线上损失的功率为PI2R2R=9 kW(2分)

  损失的功率与输送功率的比值=0.03(2分)

  (2)风垂直流向风轮机,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ρvSS=πr2,风能的最大功率可表示为PmvS)v2πρr2v3(3分)

  (3)采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等.(只要说出一点均酌情给分)(3分)


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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

精英家教网大风可能给人们的生产和生活带来一些危害,同时风能也是可以开发利用的清洁能源.
(1)据北京市气象台监测显示,2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风,其短时风力达到近十级.在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中,如图甲所示.已知该信息亭形状为长方体,其高度为h,底面是边长为l的正方形,信息亭所受的重力为G,重心位于其几何中心.
①求大风吹倒信息亭的过程中,至少需要对信息亭做多少功;
②若已知空气密度为ρ,大风的风速大小恒为v,方向垂直于正常直立的信息亭的竖直表面,大风中运动的空气与信息亭表面作用后速度变为零.求信息亭正常直立时,大风给它的对时间的平均作用力为多大.
(2)风力发电是利用风能的一种方式,风力发电机可以将风能(气流的动能)转化为电能,其主要部件如图乙所示.已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S,运动的空气与受风面作用后速度变为零,风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变.当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时,风力发电机输出的电功率为P.求在同样的风向条件下,风速为
v2
时这台风力发电机输出的电功率.
利用风能发电时由于风速、风向不稳定,会造成风力发电输出的电压和功率不稳定.请你提出一条合理性建议,解决这一问题.

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科目:高中物理 来源: 题型:

风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置.其主要部件包括风轮机、齿轮机、发电机等.如图所示,异步发电机将风轮吸收的机械能转化成电能,发电机转速随发电量的变化而在一定范围内变化.
(1)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受的风能的面积.设空气密度为ρ,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Pm
(2)已知风力发电机的输出功率P与Pm成正比.某风力发电机在风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kw.我国某地区风速不低于v2=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?
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科目:高中物理 来源:2011-2012学年浙江省台州中学高二下学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0=300kW,输出电压U=10kV,
求(1)导线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)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ρ,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Pm
(3)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。

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科目:高中物理 来源:浙江省期中题 题型:计算题

风力发电机其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。
(1)利用总电阻R=10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0=300kW,输出电压U=10kV,求导线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)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ρ,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Pm
(3)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。

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