新生研讨课 关于风能的研究课品.ppt

风能
华北电力大学彭鹏
风能资源背景
风能是太阳能转换的一种形式,是一种重要的自然资源。据有关专家估计,×1016千瓦时电力能力,相当于目前全世界每年所燃烧能量的3000倍。可利用的风能比地球上可开发利用的水能总量还要大10 倍。
实际生活需要我们怎么做?
我们在合理使用现有能源的同时也要加强可再生能源的使用,使得气候得到保护和改善,也才能使我们地球上的生命质量得以保证。不管怎样,近几十年以来,风力发电和水能等可再生能源的运用已成为我们科技和文化内容的一部分。
风能基本常识
风能密度
风是空气的水平运动。我们把空气运动产生的动能称为“风能”。空气在一秒钟时间里以速度V流过单位面积产生的动能称为“风能密度”。
风能计算方式
风能公式ω=
ρ——空气密度,kg/m3
ν——等级风速,m/s
风能密度的计算公式: W=(ρ∑Niνi3)/(2N)
W——平均风能密度,W/m2
Ni——等级风速νi出现的次数
N——各等级风速出现的总次数
vi---等级风速;m/s
风能特点
三大弱点:
1)密度低
2)不稳定
3)地区差异大
四大优点:
1)蕴量巨大;
2)可以再生;
3)分布广泛;
4)没有污染
风力机
风力机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力机的主要部件是风能接收装置。一般说来,凡在气流中能产生不对称力的物理构形都能成为风能接收装置,它以旋转、平移或摆动运动而发出机械功。
许多世纪以来,风力机同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展发挥过重要作用。近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50年代中东油田的发现,使风力机的发展缓慢下来。
风力机的分类
风力机大都按风能接收装置的结构形式和空间布置来分类,一般分为水平轴结构和垂直轴结构两类。水平轴风力机按叶片形式有双叶式、三叶式和多叶式,按气流方向分顺风式和逆风式,还有扩散器式、集中器式等。垂直轴风力机有S型叶片式、S型多叶片式、Ф型风轮、太阳能风力透平、偏导器式等。以风轮作为风能接收装置的常规风力机为例,按风轮转轴相对于气流的方向可分为水平轴风轮式(转轴平行于气流方向)、侧风水平轴风轮式(转轴平行于地面、垂直于气流方向)和垂直轴风轮式(转轴同时垂直于地面和气流方向)。
阻力型风力机(杯式)
升力型风力机( D型风轮)