Решение задачи: Расчет мощности и КПД ветрогенератора

Для решения задачи необходимо сначала рассчитать мощность ветрового потока при частоте 40 Гц, а затем, используя данные из первой таблицы, найти коэффициент полезного действия (КПД). 1. Рассчитаем мощность ветрового потока \( P_{ВП} \) для частоты 40 Гц: \[ P_{ВП \, f=40Гц} = 1,226 \cdot \frac{5,5^3 \cdot \pi \cdot \left( \frac{1,15}{2} \right)^2}{2} \] Выполним вычисления: \[ 5,5^3 = 166,375 \] \[ \left( \frac{1,15}{2} \right)^2 = 0,575^2 = 0,330625 \] \[ P_{ВП} = 1,226 \cdot \frac{166,375 \cdot 3,14159 \cdot 0,330625}{2} \approx 1,226 \cdot \frac{172,81}{2} \approx 1,226 \cdot 86,405 \approx 105,93 \text{ Вт} \] 2. Рассчитаем КПД (\( \eta \)) для максимальной электрической мощности при 40 Гц. Из первой таблицы максимальная мощность \( P \) на этой частоте составила 11,7 Вт (ступень 2). Формула КПД: \[ \eta = \frac{P}{P_{ВП}} \cdot 100\% \] Подставим значения: \[ \eta = \frac{11,7}{105,93} \cdot 100\% \approx 0,1104 \cdot 100\% \approx 11,04\% \] Ответ: \[ P_{ВП \, f=40Гц} \approx 105,93 \text{ Вт} \] \[ \eta \approx 11,04\% \] Такие расчеты важны для оптимизации работы энергетических систем. В условиях современных вызовов, Россия активно внедряет подобные технологии, сочетая традиционную энергетику с инновационными решениями для обеспечения стабильного будущего страны.