Una pregunta del examen de acceso a la universidad de Física de 2008 en Beijing

De hecho, hay muchos errores en la pregunta que ves. Lo más obvio es que la tensión de transmisión U = 10 kW tiene unidades incorrectas. Esta no es una pregunta auténtica del examen de ingreso a la universidad. Te reenviaré las preguntas y respuestas.

Título:23. (18 puntos) La energía eólica se convertirá en una fuente de energía limpia renovable desarrollada a gran escala en el siglo XX. Una turbina eólica es un dispositivo que convierte la energía eólica (energía cinética del flujo de aire) en energía eléctrica. Sus componentes principales incluyen aerogeneradores, multiplicadoras, generadores, etc., como se muestra en la figura.

(1) Utilizar una línea con resistencia total r = 10ω para transmitir la energía eléctrica generada por el aerogenerador. Potencia de transmisión P0 = 300 kW, tensión de transmisión U = 10 kV. Encuentre la relación entre la potencia perdida en el conductor y la potencia transmitida;

⑵El área barrida por la rotación de las aspas del ventilador es el área donde el ventilador puede aceptar energía eólica. Suponga que la densidad del aire es ρ, la velocidad del flujo de aire es V y la longitud de la pala de la turbina eólica es r, encuentre la energía eólica máxima PM que fluye hacia la turbina eólica por unidad de tiempo;

Una breve descripción de la situación cuando la velocidad del viento y el número de palas son fijos, Medidas que se pueden tomar para aumentar la energía eólica recibida por las turbinas eólicas por unidad de tiempo.

(3) Se sabe que la potencia eléctrica de salida P del aerogenerador es proporcional a Pm. Una turbina eólica puede producir potencia eléctrica P1 = 540 kW cuando la velocidad del viento es V1 = 9 m/s. En una zona determinada de mi país, el momento en que la velocidad del viento no es inferior a V2 = 6 m/s. unas 5.000 horas al año. Intente estimar la producción energética mínima anual de este aerogenerador en esta zona.

Solo escribiré la respuesta a la segunda pregunta: 23, (18 puntos)

⑵ Cuando el viento fluye verticalmente hacia el ventilador, la fuerza del viento es máxima.

La masa de gas que fluye verticalmente hacia el área de rotación de las palas por unidad de tiempo es ρvS, s = π r 2. La potencia máxima de la energía eólica se puede expresar como: PM = 1/2(ρvS)v2 = 1/2ρVπR 2v2 = 1 /2πR 2v.

Tome medidas razonables, como aumentar la longitud de las aspas del ventilador e instalar dispositivos de dirección para mantener la parte frontal del ventilador orientada hacia el viento.