エネルギー・環境 · 再生可能エネルギー / 原理と探究
風力発電と風速の3乗 実験ガイド
風速とブレード半径を変え、発電電力とベッツ限界を比べましょう。
どのような原理？
半径と出力係数が同じなら、風速を2倍にすると電力は8倍になります。
重要な関係
P = ½ρπr²v³Cp · Cp ≤ 16/27
観察してみよう
- 風速とブレード半径を変え、発電電力とベッツ限界を比べましょう。
- 3つの基準条件を実行して記録します。
- 比較条件で変数を一つ変え、基準記録とエネルギーの変化を比べましょう。
結果を読み解く
風速が同じとき、半径を2倍にすると電力は何倍ですか？
4 · 半径と出力係数が同じなら、風速を2倍にすると電力は8倍になります。
モデルの仮定と限界
一様な定常風のローターモデルです。起動、定格出力、強風停止、発電機損失を省略し、実機の出力曲線とは異なります。