风轮轴功率大小是评价风轮气动特性优劣的主要参数。它取决于风的能量和风轮的风能利用系数,即风轮的气动效率。
1. 风的能量单位体积的空气动能为1 /2ρV2,因此单位面积的风能为
E/S=ρV3 /2 (4-7)
式中V———风速;
β———空气密度;
S———风轮扫掠面积。
2. 风能利用系数CP风能利用系数是评定风轮气动特性优劣的主要参数。风的能量只有部分可被风轮吸收成为机械能,因此风能利用系数定义为
CP=PU(1/2ρV3S) (4-8)
PU=ΩM (4-9)
式中:CP=———风能利用系;
PU———风轮的轴功率;
Ω———风轮转速;
M———风轮扭矩。
不同类型的风轮其风能利用系数是不同的,并网型风力发电机组的风能利用系数一般都在0.4以上。