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时间：2020-02-26
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1、贝兹理论的推导（Betz'Law）兰国军电力系统及其自动化20111100351贝兹理论是风力发电中关于风能利用效率的一条基本的理论，它由德国物理学家AlbertBetz于1919年提出。贝兹理论：理想情况下风能所能转换成电能的极限比值为16/27约为59.3%.贝兹假设了一种理想的风轮，即假设1.风轮是一个平面圆盘（叶片为无穷多）；2.空气没有摩擦和粘性；3.流过风轮的气流是均匀的，且垂直于风轮旋转平面；4.空气看做是不可压缩的，速度不大，所以空气密度可看作不变。当气流通过圆盘时，因为速度下降，流线必须扩散，利用动量理论，圆盘上游和下游的压力不同，但在整个盘上是个常量。如图：上图所示
2、的流管中，远前方（0），风轮（1），和远后方（2）的流量是相同的。所以单位时间内，作用在圆盘上的力F可有动量变化来确定，即式式风轮吸收的功W可用下式表示式在圆盘上，F力以速度做功，所以式（4）由（2）（3）（4）得，式（5）现在引进下游速度因子b，其计算公式为式（6）利用式（4）（3）（1），可得，式（7）然后利用式（4）（5），得式（8）功率系数定义为风轮吸收的能量W和总能量W1之比，即式（9）由于式（10）所以式（11）把对b微分，式（12）得式（13）因此，当时，取得最大值，即：这就是贝兹极限。表示风轮可达的最大效率。谢谢老师同学们Theend
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