2008年1月2日我省第一个风力发电机组在三门峡落成.发电机组连同底座共重80t.中间的钢柱高61.5米.底部直径4米.与主机连在一起的3片“风叶”,每片长37.5米

发布时间:2020-07-29 04:43:22

2008年1月2日我省第一个风力发电机组在三门峡落成.发电机组连同底座共重80t.中间的钢柱高61.5米.底部直径4米.与主机连在一起的3片“风叶”,每片长37.5米.面积约为20m2.
(1)风能是属于________(可再生或不可再生)能源.风力发电的主要优点为(两点)________
(2)发电机底座对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(3)若平均风速为6m/s,空气的密度为1.29kg/m3,则每秒钟吹到每个叶片上的空气的质量为多少?
(4)一期工程计划安装17台总功率为1500千瓦的风力发电机组.预计每年(按360天汁算)并网电量为多少千瓦时.与燃煤发电相比.每年可节约标准煤多少吨?(标准煤的热值为3×107J/kg)

网友回答

解:(1)风能是可以从自然界源源不断地得到的能源,即为可再生能源,其优点是无污染、环保、节能、成本低等.
(2)此时发电机组对地面的压力:
F=G=mg=80000kg×10N/kg=800000N;
底座的面积:
S=πr2=3.14×(2m)2=12.56m2,
发电机组对地面的压强:
P===6.37×104Pa.
(3)在一秒钟内空气所走的路程是:S=6m;
此时该部分空气的体积为V=Sh=20m2×6m=120m3,
故此时吹过叶片的空气的质量是m=ρv=1.29kg/m3×120m3=154.8kg;
(4)预计每年并网的电量W=Pt=1500KW×360×24h=1.296×107KW?h,
∵Q放=W电=1.296×107KW?h=4.6656×1013J;
∴需要标准煤的质量:
m===1.5552×106kg=1555.2t.
答:(1)可再生,无污染、环保(合理即可);
(2)发电机底座对地面的压强为6.37×104Pa;
(3)每秒钟吹到每个叶片上的空气的质量为154.8kg;
(4)每年可节约标准煤1555.2吨.解析分析:(1)由可再生能源与不可再生能源的分类要求来看,可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源;一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源.(2)此时发电机组对地面的压力就等于发电机组的重力,已知其接触面积,据公式P=计算即可;(3)每秒钟吹过每个叶片上的空气看做一个长方体,据风速和时间可计算出空气在这段时间内所走的路程,而后据叶片的面积可计算成这段空气柱的体积,在据密度公式可以计算出这段时间吹过每个叶片的空气的质量.(4)根据W=Pt求出预计每年并网的电量,由于燃烧煤所产生的热量与上面的发电量是相等的,故据公式Q=mq的变形公式可计算出每年可节约的煤的质量.点评:本题是一道电学、热学、力学的综合计算题,关键是公式及其变形式的灵活运用,涉及的知识点较多,属于中考常见题型.
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