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计算最大功率

Matt Deady,物理学教授,巴德学院物理项目主任

一条小溪能产生多少水电? 有许多限制因素,包括对用水的限制, 季节性的变化, 以及涡轮机的效率——但让williamhil娱乐平台暂时忽略所有这些,然后计算可能的绝对最大功率, 作为一个上界估计.

水力发电是通过水向下流动时获得的速度产生的. 以计算某一地点的最大潜在能量, williamhil娱乐平台用下面的计算器把向下流动的水的能量转化为动能:

计算输出功率

williamhil娱乐平台来看看计算器在做什么. 如果一个 质量(M),在这种情况下,水下降一个 距离(h) 在…的影响下 重力(g), 功率(千瓦) 它得到的是重力能:  千瓦= (M) (g) (h). williamhil娱乐平台需要确定这三个数字来找出下落的水能产生多少能量.

重力常数是 g,williamhil娱乐平台都知道是这样 9.8 m / s².

h 是水滴穿过的高度,williamhil娱乐平台称之为头. 您将需要确定您的站点的垂直落差, 从水开始的地方测量到水进入涡轮机的地方. williamhil娱乐平台用米来测量头部,但是如果 h 换算系数是多少 1米= 3.28英尺.

williamhil娱乐平台感兴趣的质量是向下流动的水的质量. 特别地,williamhil娱乐平台想知道每单位时间内流进流体的质量. 这个测量叫做流量,它会告诉你流量(Q) in 立方米每秒. 如果测量单位为英文,换算系数为: 1 m³= 1000升= 35.3英尺³= 264加仑.

例如,如果看到杀的流量为Q = 1.2 m³/s,下坝落差h = 2.7米,这给出了一个最大功率:P = (9.8 m / s²)x (1.2 m³/ s) x (2.7m) = 31.6 kW. 但如果让水流到锯木树进入哈德逊河的地方,h = 18米, 对于最大功率输出:P = (9.8 m / s²)(1.2m³/s) (18m) = 212 kW.

注意,这是您可以从站点获得的最大功率. 很有可能你不能将所有的水流转移到你的微水力系统中, 在微水力系统中会有各种各样的低效率,产生的功率比上面给出的简单公式要小. 这种处理方法的目的只是为了对您所在地区的williamhil娱乐潜力进行估计.


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