風(fēng)能密度如何計(jì)算？

熱心網(wǎng)友：風(fēng)能密度的定義及計(jì)算方法1.定義：在設(shè)定時(shí)段與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的能量。2.計(jì)算方法風(fēng)能密度表達(dá)式為： 式中： m —— 風(fēng)速區(qū)間數(shù)目；ρ —— 空氣密度 , kg/m3；vj3 —— 第j個(gè)風(fēng)速區(qū)間的的風(fēng)速（m/s）值的立方；tj —— 某扇區(qū)或全方位第j個(gè)風(fēng)速區(qū)間的風(fēng)速發(fā)生的時(shí)間，h。

熱心網(wǎng)友：有效風(fēng)能密度： 在實(shí)際的風(fēng)能利用中，對(duì)于那些不能使風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置如風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行的風(fēng)速，例如0～3米的風(fēng)速不能使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，超過(guò)風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)速將會(huì)給風(fēng)機(jī)帶來(lái)破壞，故這部分風(fēng)速也無(wú)法利用，我們除去這些不可利用的風(fēng)速后，得出的平均風(fēng)速所求出的風(fēng)能密度稱之為有效風(fēng)能密度。根據(jù)上述有效風(fēng)能密度的定義得出計(jì)算公式： w＝∫0.5ρv3p(v)dv v1――― 啟動(dòng)風(fēng)速v2――― 停機(jī)風(fēng)速p(v)―――有效風(fēng)速范圍內(nèi)的條件概率分布密度函數(shù) 風(fēng)能密度 風(fēng)向：風(fēng)向?qū)τ谶x擇風(fēng)機(jī)安裝點(diǎn)和風(fēng)場(chǎng)排布都是十分重要的。風(fēng)向是由風(fēng)吹來(lái)的方向確定的，即如果風(fēng)是從東邊吹來(lái)的，則稱之為東風(fēng)，氣象上習(xí)慣將風(fēng)向分為16個(gè)方位，即以正北為零，順時(shí)針每轉(zhuǎn)過(guò)22.5°為一個(gè)方位。風(fēng)能密度：風(fēng)能密度是氣流在單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的風(fēng)能w＝0.5ρv3瓦/米2，他是描述一個(gè)地方風(fēng)能潛力的最方便最有價(jià)值的量，但是在實(shí)際當(dāng)中風(fēng)速每時(shí)每刻都在變化，不能使用某個(gè)瞬時(shí)風(fēng)速值來(lái)計(jì)算風(fēng)能密度，只有長(zhǎng)期風(fēng)速觀察 資料才能反映其規(guī)律，故引出了平均風(fēng)能密度的概念。平均風(fēng)能密度：因?yàn)轱L(fēng)速的隨機(jī)性很大，用某一瞬時(shí)的風(fēng)速無(wú)法來(lái)評(píng)估某一地區(qū)的風(fēng)能潛力，因此我們將平均風(fēng)速代入上式得出平均風(fēng)能密度w＝1/t∫0.5ρv3dtw―――該段時(shí)間0－t內(nèi)的平均風(fēng)能密度ρ―――空氣密度(ρ的變化可以忽略不計(jì))v―――對(duì)應(yīng)t時(shí)刻的風(fēng)速 w＝ρ/2t∫v3dt＝ρ/2n∑vi3有效風(fēng)能密度： 在實(shí)際的風(fēng)能利用中，對(duì)于那些不能使風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置如風(fēng)力發(fā)電機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行的風(fēng)速，例如0～3米的風(fēng)速不能使風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，超過(guò)風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)速將會(huì)給風(fēng)機(jī)帶來(lái)破壞，故這部分風(fēng)速也無(wú)法利用，我們除去這些不可利用的風(fēng)速后，得出的平均風(fēng)速所求出的風(fēng)能密度稱之為有效風(fēng)能密度。根據(jù)上述有效風(fēng)能密度的定義得出計(jì)算公式： w＝∫0.5ρv3p(v)dv v1――― 啟動(dòng)風(fēng)速v2――― 停機(jī)風(fēng)速p(v)―――有效風(fēng)速范圍內(nèi)的條件概率分布密度函數(shù)年風(fēng)能可利用時(shí)間： 年風(fēng)能可利用時(shí)間是指一年之中可以運(yùn)行在有效的風(fēng)速范圍內(nèi)的時(shí)間，它可由下式求得：t＝n{exp[―(v1/c)k]―exp[―(v2/c)k]}式中n為全年的小時(shí)數(shù)，v1為啟動(dòng)風(fēng)速，v2為停機(jī)風(fēng)速，c、k為威布爾分布的兩個(gè)參數(shù)。