由於風力機需要根據一個確定的風速來設計風力機的額定功率，這個風速稱為額定風速。在這種風速下，風力機功率達到最大。風力工程中，把風力機開始運行作功時的這個風速稱為起動風速或切入風速。大到某一極限風速時，風力機就有損壞的危險，必須停止運行，這一風速稱為停機風速或切出風速。因此，在統計風速資料計算風能潛力時，必須考慮這兩種因素。通常將從切入風速到切出風速之間的風力稱"有效風力"。這個範圍內的風能稱為"有效風能"。因此還必須引入有效風能密度這一概念，它是有效風力範圍內的風能平均密度。
基本介紹
- 中文名：風能公式
- 外文名：Wind energy formula
- 本質：氣流所具有的動能
- 公式：單位時間內流過垂直於風速截面積
- 引申：風能密度
- 風能密度：評價一個地區的風能潛力
簡介,風能密度公式,套用,
簡介
風能的利用主要是將它的動能轉化為其他形式的能，因此計算風能的大小也就是計算氣流所具有的動能。在單位時間內流過垂直於風速截面積S(m2)的風能，即風功率：
W=1/2ρv3S
式中，W為風能，單位為kg·m2·s-3，即為W，ρ為空氣密度，單位kg/m3；v為風速，單位m/s。上述公式是常用的風功率公式。而風力工程上，則又習慣稱為風能公式。
可以看出風能大小與氣流通過的面積、空氣密度和氣流速度的立方成正比。因此，在風能計算中，最重要的因素是風速，風速取值準確與否對風能的估計有決定性作用。如風速大1倍，風能可大8倍。
風能密度公式
為了衡量一個地方風能的大小，評價一個地區的風能潛力，風能密度是最方便和有價值的量。風能密度是氣流在單位時間內垂直通過單位截面積的風能。將上式除以相應的面積S，當S=1，便得到風功率密度公式，也稱風能密度公式：
w=1/2ρv3
由於風速是一個隨機性很大的量，必須通過一定時間的觀測來了解它的平均狀況。因此在一段時間長度內的平均風能密度，可以將上式對時間積分後平均。
當已知在T時間長度內風速。的機率分布P(v)後，平均風能密度便可計算出來。
風速分布P(v)在研究了風速的統計特性後，可以用一定的機率分布形式來擬合，這樣就大大簡化了計算的手續。
套用
由於風力機需要根據一個確定的風速來設計風力機的額定功率，這個風速稱為額定風速。在這種風速下，風力機功率達到最大。風力工程中，把風力機開始運行作功時的這個風速稱為起動風速或切入風速。大到某一極限風速時，風力機就有損壞的危險，必須停止運行，這一風速稱為停機風速或切出風速。因此，在統計風速資料計算風能潛力時，必須考慮這兩種因素。通常將從切入風速到切出風速之間的風力稱"有效風力"。這個範圍內的風能稱為"有效風能"。因此還必須引入有效風能密度這一概念，它是有效風力範圍內的風能平均密度。
