Question

下列是關(guān)于風(fēng)力提水機(jī)組的材料．
產(chǎn)品名稱：FD4型風(fēng)力提水機(jī)組             產(chǎn)品類型：風(fēng)能
風(fēng)輪直徑：4m           葉片數(shù)：18             額定轉(zhuǎn)速：360r/min
提水量：15m³/h          起動(dòng)風(fēng)速：4m/s         工作風(fēng)速：4-17m/s
額定風(fēng)速：8m/s          提水高度：9m
請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算，這臺(tái)機(jī)組的提水功率為

 

W，則這臺(tái)機(jī)組正常工作是獲得的風(fēng)能功率為

 

W．（設(shè)吹到整個(gè)風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)就是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，提水時(shí)，將電能又轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能．由P=

W

t

，W=mgh求出臺(tái)機(jī)組提水的功率．利用風(fēng)的密度和風(fēng)的速度可以求得單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)風(fēng)輪機(jī)的空氣的質(zhì)量，進(jìn)而可以求得空氣的動(dòng)能的大小，然后可以求得發(fā)電機(jī)利用風(fēng)能的功率．

解答：解：臺(tái)機(jī)組的提水功率為P=

W

t

=

mgh

t

=

15×103×10×9

3600

W=375W
在1s內(nèi)，走過(guò)的風(fēng)的質(zhì)量：m=1.3×8×3.14×2²kg=130.624kg，
所以風(fēng)的動(dòng)能：E=

1

2

×130.624×8²J≈4180J
故答案為：375，4180

點(diǎn)評(píng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)就是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，是能量守恒定律的具體應(yīng)用．