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计算最大功率

马特·戴迪,巴德学院物理学教授,物理项目主任

一条小溪能产生多少水力发电? 有许多限制因素,包括对用水的限制, 季节性的变化, 涡轮机的效率-但是让2022世界杯下注先忽略所有这些然后计算绝对的最大可能功率, 作为一个上界估计.

水力发电是由水向下流动时获得的速度产生的. 为了计算一个地点的最大势能, 2022世界杯下注使用以下计算器将下坡水流的能量转换为动能:

计算输出功率

让2022世界杯下注看看计算器是怎么做的. 如果一个 质量(M),在这种情况下,水下降了 距离(h) 在…的影响下 重力(g), 功率(千瓦) 它得到的是引力能:  千瓦= (M) (g) (h). 2022世界杯下注需要确定这三个数字来找出2022世界杯下注的落水能产生多少能量.

重力常数是 g这是2022世界杯下注知道的 9.8 m / s².

h 水下降的高度是2022世界杯下注称之为头的高度吗. 您将需要确定您的站点的垂直下降, 测量水从哪里开始到它进入涡轮的地方. 2022世界杯下注会用米来测量头部,但如果 h 换算系数是多少 1米= 3.28英尺.

2022世界杯下注感兴趣的质量是向下流动的水的质量. 特别地,2022世界杯下注想知道每单位时间内流的质量. 这个测量方法叫做流速,它会告诉你流量(Q) in 立方米/秒. 如以英文单位进行测量,则换算系数为: 1立方米= 1000升= 35.3英尺³= 264加仑.

例如,如果看到杀的流量是Q = 1.2 m³/s,下坝落差h = 2.7米,得到最大值P = (9.8 m / s²)x (1.2 m³/ s) x (2.7m) = 31.6 kW. 但如果让水流到索基尔河进入哈德逊河的地方,h = 18米, 对于最大输出功率,P = (9.8 m / s²)(1.2m³/s) (18m) = 212 kW.

注意,这是您可以从该站点获得的最大功率. 很可能你将无法将所有的水流转移到你的微型水力系统, 在微型水力发电系统中会出现各种各样的低效现象,产生的电能比上面给出的简单公式要小. 这种处理方法的重点是对你所在地点的微型水力发电潜力进行评估.


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