貝茲理論告訴你：百分百轉(zhuǎn)換風(fēng)能是白日夢(mèng)

　　引言：小編的老領(lǐng)導(dǎo)曾經(jīng)對(duì)小編說過，想要做好一個(gè)行業(yè)的記者就要先了解這個(gè)行業(yè)，成為專家型的記者，否則寫出去的東西一知半解只會(huì)被讀者看笑話。如今已經(jīng)過了一年的時(shí)間，小編雖然還不是專家型記者，但還是有一定的行業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和理論概括能力，本期為大家介紹貝茲理論與風(fēng)力發(fā)電的關(guān)系。
　　人們總想將風(fēng)能轉(zhuǎn)換率提高，然而想要100%的轉(zhuǎn)換風(fēng)能是不可能的，貝茲理論將會(huì)解答這是為什么。
　　什么是貝茲理論
　　貝茲理論：理想情況下風(fēng)能所能轉(zhuǎn)換成電能的極限比值為16/27 約為59.3% 。
　　貝茲理論是研究風(fēng)力發(fā)電學(xué)科中相關(guān)風(fēng)能利用效率最基本的理論，該理論是德國(guó)的物理學(xué)家 Albert Betz 于 1919 年提出。貝茲理論是建立在一個(gè)假定“理想風(fēng)輪”的基礎(chǔ)之上——即風(fēng)機(jī)能接受通過風(fēng)輪的流體的所有動(dòng)能，且流體無阻力，流體是連續(xù)的、不能壓縮的流體。
　　推導(dǎo)過程如下：
　　v1 - 進(jìn)入風(fēng)速
　　v2 - 殘余風(fēng)速
　　p - 空氣密度
　　F - 葉片掃風(fēng)面積
　　P - 轉(zhuǎn)換的動(dòng)能
　　P0 - 風(fēng)的初始動(dòng)能
　　則葉片處單位時(shí)間內(nèi)通過的風(fēng)的質(zhì)量 M = p*F*(v1+v2 )/2 -----式1
　　根據(jù)牛頓第二定律，葉片吸收的動(dòng)能等于風(fēng)殘余動(dòng)能與風(fēng)初始動(dòng)能之差，于是得到：
　　P = (1/2)*M*(v1^2 - v2^2)-----式2
　　將式1代入式2得到：
　　P = (p/4)*(v1^2 - v2^2)*(v1+v2)*F
　　由風(fēng)能的基本計(jì)算公式可知
　　P0 = (p/2)* v1^3*F
　　則有：
　　P/P0 = (1/2)*(1-(v2/v1)^2)*(1+(v2/v1))
　　由此可見 P/P0 為 v2/v1 的二次函數(shù)
　　當(dāng) v2/v1 = 1/3 時(shí)
　　P/P0 為最大值 16/27
　　為什么無法達(dá)到100%的利用