气的密度是1.29 kg/m3,当地水平风速约为10 m/s。求风力发电机的叶片长度约为多少时才能满足设计要求?
图6
解析:设叶片长度为r,则叶片转动的面积S=πr2。
取时间t内作用到面积为S的叶片上的空气流为研究对象,如图所示。
这部分空气流的质量m=ρV=ρ·Svt,
空气流的动能Ek=mv2,
电功率P==ρπr2v3,
得r=≈9.94 m。
答案:9.94 m