利用角动量定理论证贝茨极限

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1、利用角动量定理论证贝茨极限在所有各径向位置上，切向及轴向诱导速度都不相同，考虑r处的环（对于一个叶片就是它的一个叶素）。环形圆盘上转矩增加，将使得切向速度增加，而轴向力使轴向速度减小，整个圆盘由多个圆环组成，且各环作用力相互独立，即把实际传给各环的动量仅仅传递给空气。作用在环形区上转矩等于通过此环形区空气角动量的变化率，即：转矩=角动量变化率=质量流量X切向速度变化X半径。贝茨理论缺乏对风电机组气动设计的具体指导，但可用于风轮的基本气动原理的分析，是风能利用的基础。采用的假设：（1）气流为连续、不可压缩

2、的均匀流体；（2）无摩擦力；（3）风轮没有轮毂，叶片无限多；（4）气流对风轮面的推力均匀一致；（5）风轮尾流无旋转；（6）在风轮的前远方和后远方，风轮周围无湍流处的静压力相等。4A2v1vv2风轮轮轮p+p-A1Ap∞p∞现象：（1）风轮前后截面流量相等；（2）风通过风轮时，受风轮阻挡被向外挤压，绕过风轮的空气能量未被利用；（3）若v1-v2=0，通过叶轮的空气动能不变，没有能量转换；（4）若v2=0，没有气流通过风轮，依然没有能量转换。44最大功率输出的轴向诱导因子与非旋转尾流一样，且在整个圆盘上一致

3、。切向诱导因子随径向位置而变化。由（5）可得与非旋转尾流时一样贝兹极限结论：现对角动量守恒现象做了一些初步的介绍，我们了解到角动量守恒现象对于物理学及技术应用都有很大意义。推动角动量守恒现象的研究对于人类的发展极大的作用。现阶段角动量守现象已应用到技术方面，给人们生产、生活带来了不可磨灭的贡献。加深角动量守恒现象的研究甚至将推动人类历史的发展。4