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風車は何kW出る?

✓ 検算済み
風速 7m/s 風車の直径 20m 空気 1.225kg/m3 出力係数 0.4 風車の出力 26.4 kW 出力は風速の3乗に比例する — 風が1割落ちると3割近く減る
答え (風車の出力(kW))—
式: 0.5×空気の密度(kg/m3)×π÷4×風車の直径(m)^2×風速(m/s)^3×出力係数(値)÷1000

空気の密度に、羽根が切り取る円の面積と風速の3乗を掛け、出力係数を掛けると、風車から取り出せる電力が出る

風が運ぶエネルギーのうち、風車が取り出せるぶん。出力は風速の3乗に比例するので、風速が2倍になれば出力は8倍、1割落ちれば3割近く減る — 立地の風で発電量がほぼ決まるのはこのため。出力係数は風車が風のエネルギーを何割もらえるかで、理論上の限界はベッツ限界の0.593、実機は平均0.4・最新のプロペラ式で0.45。空気の密度は標準状態で1.225kg/m3、高地や夏の暑い日は軽くなるぶん出力も落ちる。出るのはその風速での瞬間の出力で、1年の発電量は風がどれだけ吹くかの分布から別に出す。定格を超える風では羽根の角度を変えて出力を抑え、強風では止める。

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