第二章风力机的基础理论3、4第一节风力机的能量转换过程2-1)一、风能的计算由流体力学可知，气流的动能为E=mv22式中m气体的质量;v气体的速度。设单位时间内气流流过截面积为S的气体的体积为L,则L=Sv如果以p表示空气密度，该体积的空气质量为m=pL=pSv这时气流所具有的动能为E二1pSv3(2-2)2上式即为风能的表达式。在国际单位制中，p的单位是kg/m3；L的单位是m3；v的单位是m/s；E的单位是W。从风能公式可以看出，风能的大小与气流密度和通过的面积成正比，与气流速度的立方成正比。其中p和v随地理位置、海拔高度、地形等因素而变。二、自由流场中的风轮风力机的第一个气动理论是由德国的Betz于1926年建立的。Betz假定风轮是理想的，即它没有轮毂，具有无限多的叶片，气流通过风轮时没有阻力；此外，假定气流经过整个叶轮扫掠面时是均匀的；并且，气流通过风轮前后的速度为轴向方向。现研究一理想风轮在流动的大气中的情况(见图2-1)，并规定：ASiviSvS2v2B
