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通用计算题

1、某一风力发电机组，其风轮转速为30r/min ，发电机转速为1500r/min ，试求其中间齿轮箱的传动比为多少？

解：已知：n 1=30r/min(设为始端主动轮)，n 2=1500r/min(设为末端从动轮)，齿

轮箱齿轮的传动比为

5030/1500/12===n n i

答：此风力发电机组中间齿轮的传动比为50。

2、测得某风电场一年内不小于10而不大于15m/s 这一风速段内的吹刮频率为15%，求这一风速段内的年吹刮时数是多少？

答：某一风速区段内的年吹时数=某一风速段内吹刮频率×年小时数=15%×8760=1314（h ）

答：这一风速段的吹刮时数为1314h 。

3、已知某风力发电风轮直径D 为60m ，试求该风轮的扫掠面积（计算结果保留到整数）？

解：已知风轮直径D=60m ，则扫掠面积为

22228264

360014.3)2(m D d S =⨯===ππ 答：风轮扫掠面积为2826m 2。

4、某风电场测得年平均风速不大于4m/s 的风速频率为20%，而不小于25m/s 风速的频率为5%，求年平均风速在4～25m/s 区间内的有效风时率是多少？ 解：4～25m/s 区间内的有效风时数=（1-20%-5%）×8760=6570(h) 有效风时率为%75%1008760

6570%100=⨯=⨯=年日历小时数有效风时速η 答：该风场4～25m/s 区间有效风时率为75%。

5、已知某一风力发电机制动卡钳弹簧被压缩到位时的作用力是20000N ，液压缸端面积是1200mm 2，试求液压系统压力至少达到多少数值时才能保证弹簧被压缩（1N/mm 2=10bar ）？

解：作用在卡钳的压强P 1=F/S=20000÷1200=16.7（1N/mm 2）=167（bar ）

根据帕斯卡原理，液压系统压力P 2至少也应达到167 bar 的强压值。

答：该液压系统压力达到167 bar 时才能保证弹簧被压缩。

6、某风力发电机组，其年有效风时数为7000h ，风力发电机实际的工作系数为0.92，该机平均数出功率是额定功率750KW 的30%，求该机型的年发电量？ 解：根据题意可得

该机型的年发电量=年有效风时数×实际的工作系数×额定功率×30%=7000×0.92×750×30%=1449000（KWh ）

答：该机型的年发电量为144.9万KWh 。

7、有一台1500kW 的风力发电机组，其年实际发电量为350万kWh ，求该台机组

的年容量系数是多少（计算结果保留两位小数）？

解：根据公式

年容量系数=27.01500

8760103504

≈⨯⨯=⨯机组容量年小时数年实际发电量 答：该机组年容量系数是0.27。

8、某台风力发电机组，在6m/s 风速时输出功率是60KW ，当风速为12m/s 时，问此时该风力发电机的输出功率是多少？

解：因在其他条件均不变的情况下，风力发电机的输出功率与风速的立方成正比。即 2

13231P P v v = 已知s m v /61=，s m v /122=，KW P 601=，则

()KW P v v P 4806

601233131322=⨯=•= 答：此时该台风力发电机的输出功率是480KW 。

9、已知某风力发电机组的风轮直径为40m ，其风能利用系数K 是0.45，求在风速为10m/s 时，该风力发电机组的风轮输出功率是多少（空气密度取3/2.1m kg =ρ）？

解：根据风能公式： ()W Av W 753600102402.15.02132

3=⨯⨯⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯⨯==πρ 而风能利用系数K=0.45，所以该风力发电机组的风轮输出功率P 为

P=753600×0.45=339.12（KW ）

答：该风力发电机组的风轮输出功率是339.12KW 。

10、某台风力发电机全年维修用时72h ，故障停机228h ，试求该机组的年可利用率（时数均按自然时数计）。

解：

%100⨯+-=年小时数年故障停机小时数）（年维修小时数年小时数年可利用率 %60.96%1008760

)22872(8760≈⨯+-=

答：该台机组的年可利用率为96.60%。

11、某地年平均风速为7.5m/s ，空气密度ρ为1.2kg/m 3，求作用在物体上的风压p ？若风轮扫描风轮扫掠面积A=100m 2，则风功率W 为多少？ 解：)/(75.335.72.12121222m kg v p =⨯⨯==ρ

)(3125.255.710022.12

133KW Av w =⨯⨯÷==

ρ 答：作用在物体上的风压为33.75kg/m 2,风功率为25.3125KW 。 12、已知某地测风在Z 120m 高度处的风速s /23m 1为v ,则在10m Z n 高度的风速为多少（地表粗糙度指数α取0.1）？

解：根据垂直风速梯度指数公式，有 α⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=11Z Z v v n n 则 ()s m v n /212010231.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=

答：在10m 高度处的风速为21m/s 。

13、发电机检测时，我们发现定子侧各相线圈的直流电阻值分别为0.24欧，0.28欧，0.20欧，请计算此三相绕组的线不平衡率。

解：Rab=0.24 Rac=0.28 Rbc=0.20

ΔR=(Rac-Rbc)/Rp*100%

Rp=(Rab+Rbc+Rac)/3=(0.24+0.28+0.20)/3=0.24

(0.28-0.20)/0.24*100%=33%