风力发电的基本原理
51风能511风的形成
风的形成及其特点：空气的流动现象称为风。风是空气由于受热或受冷而导致的从一个地方向另一个地方的移动。空气的运动遵循大气动力学和热力学变化的规律。512风能密度慨念
风能密度，是气流垂直通过单位截面积（风轮面积）的风能，空气在1秒内以速度为V流过单位面积产生的动能称为风能密度，是表征一个地方风能资源多少的一个指标。
513风能密度简介
中国风能密度资源分布图
风能密度风能密度（wi
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sity）是气流在单位时间内垂直通过单位面积的风能W＝05ρV3瓦米2，通过单位截面积的风所含的能量称为风能密度，常以瓦平方米来表示。它是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量，但是在实际当中风速每时每刻都在变化，不能使用某个瞬时风速值来计算风能密度，只有长期风速观察资料才能反映其规律，故引出了平均风能密度的概念。
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f风能密度是决定风能潜力大小的重要因素。风能密度和空气的密度有直接关系，而空气的密度则取决于气压和温度。因此，不同地方、不同条件的风能密度是不同的。一般说，海边地势低，气压高，空气密度大，风能密度也就高。在这种情况下，若有适当的风速，风能潜力自然大。高山气压低，空气稀薄，风能密度就小些。但是如果高山风速大，气温低，仍然会有相当的风能潜力。所以说，风能密度大，风速又大，则风能潜力最好。514风能密度定义风能密度：空气在1秒内以速度为V流过单位面积产生的动能称为风能密度。515风能密度公式风能密度公式
式中：E为风能（瓦）；为空气密度（公斤立方米）；V为风速（米秒）；F为垂直于风速的截面积（平方米）。516风能密度公式：
在与风能公式相同的情况下，将风轮面积定为1平方米（A1m2）时所具有的功率为
式中ρ为空气密度，V为风速。衡量一地风能大小，要视常年平均风能的多少而定，即
式中为平均风能密度，T为总时数。517风能密度分类5171平均风能密度
因为风速的随机性很大，用某一瞬时的风速无法来评估某一地区的风能潜力，因此将平均风速代入W＝05ρV3瓦米2式得出平均风能密度。
W＝1T∫05ρV3dtW——该段时间0－T内的平均风能密度ρ——空气密度ρ的变化可以忽略不计V——对应T时刻的风速
W＝ρ2T∫V3dt＝ρ2N∑Vi35172有效风能密度
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f在实际的风能利用中，对于那些不能使风能转换装置如风力发电机启动或运行的风速，例如0～3米的风速不能使风机启动，超过风机运行风速将会给风机带来破坏，故这部分r