基于贝兹理论的风力机模型

根据贝兹理论和空气动力学，风力机从风能中捕获并输出的功率Pw为： Pw=π*ρ*R^2*Cp*v^3/2 式中，ρ为空气密度，常取1.225kg/m3，R为风轮半径，单位为m；λ为风机叶尖速比；v为风速，单位为m/s；Cp为风机的风能利用系数，反映的是风力机吸收和利用风能的效率，由桨距角β和叶尖速比λ所决定。 叶尖速比λ是一个与风速v和机械角速度相关的函数，其公式为： λ=ωm*R/v 将不同风速下的最大功率点连接起来，可以得到一条风力机的最大输出功率曲线，在该曲线上的功率均为风力机在不同风速下的最大输出功率，且该输出功率只与风力机的机械转速有关，其公式为： Pw=0.5π*ρ*R^5*Cp*ωm^3/λ^3 对于不同桨距角β，当桨距角β越小，Cp-λ特性曲线的峰值越大，当桨距角β为0°时，风能转换率Cp达到最大值0.48，该值被称为最大风能转换率Cp_max，其对应的叶尖速比λ成为最佳叶尖速比λopt，值为8.1。 模型中包含了完整的风力机模型并对模型进行了仿真验证了其准确性。 最后欢迎进行风电相关方向的讨论