风力发电的效率竟然存在上限?详述贝茨极限

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    风力发电的效率竟然存在上限?详述贝茨极限
Description
本视频介绍了风力机/风车的效率上限——贝茨极限,值为16/27≈59.3%,目前已知的风力机的效率都没有超过该理论极限。视频中使用致动盘模型证明了该理论极限,然后初步探讨了该理论极限的适用范围。

Comments

com_230 2026-02-15

直观地来说就是风力机抽能效率越高,流过它的空气流就越窄

♥ 459 ↩ 2

信春哥防跨省 2026-02-15

个人理解是这样的。 风力发电机将风携带的动能转化为电能。假设存在一个风力发电机,能将动能100%的转化为电能。 那么显而易见,风在经过这个风力发电机之后,动能为0处于静止状态。那么后续的空气就无法流入。 所以风力机必须给风留下一些动能,让它能够离开,给后面进来的空气留下空间。而这个推导则是告诉我们,至少要给进入的空气留下多少动能,才能让它及时离开。

♥ 429 ↩ 9

Korepantsu 2026-02-15

这是什么标题,100算不算上限?[doge]

♥ 131 ↩ 20

账号已注销 2026-02-15

我突然想起了那个水轮机发电的原理了,实际上水轮机发电后,水的出速度和进速度一样,因为进多少水出多少水,而且水更接近不可压缩性,因此真正给水轮机做工的,实际上是来自水的压强与水的流量。就像电路一样,电路做工P=U*I,而不是来自水的流速的改变为水轮机做工。但是常识上,我们都以为速度会降低,是水的流速给水轮机做工,实际上真正做工的是水的压强和水流。

♥ 83 ↩ 31

换了七个名 2026-02-15

想到卡诺循环了,妈的当年啥都学的明白就热力学学不明白[笑哭]

♥ 75 ↩ 8

陶三水 2026-02-15

理想情况下能量利用的是发电机截面前方圆柱区域的风能,但是发电机的存在影响了风的流向分布,导致原本这个区域里的一部分的风会绕开发电机,这了导致风能的损失,这就是贝兹极限的原因。

♥ 59 ↩ 5

氘化氢 2026-02-17

我记得以前看到过一个结论,证明风电机三个叶子就足够提取大部分风能,再增加叶片数量基本没有收益,up考虑讲一讲这个问题吗?

♥ 33 ↩ 8

江湖笠翁 2026-02-19

可以看一下,作者钟庆昌

♥ 26 ↩ 2

斯耐德er 2026-02-15

所以其实是在讲,风力机提取动能的同时会导致前方流管更细,当风力机从流管中提取总动能的8/9时,前方远处流管截面积是风力机的覆盖面积的2/3,此时风力机从其覆盖面积在远处的投影内的总能量中提取的能量最多

♥ 25

AniviaIcebird 2026-02-23

光电也有极限性能,单接面33.7%是上限

♥ 18 ↩ 2

dardons 2026-02-15

前面先搞一个向外扩张的筒子,后面再搞一个扩展的更厉害的筒子[doge]

♥ 17 ↩ 7

MaxKarl_Planck 2026-02-23

想起来本人作为一个科技爱好者看了不少估算xx设备理论热效率的论文,发现不少都是上限50%,比如自由电子激光的效率上限就是50%(不考虑动能回收),自励轨道炮最多让弹丸获得50%的线圈磁能,这有什么规律吗

♥ 13 ↩ 4

波哥的游戏生活 2026-02-20

为啥普遍不用垂直风力机呢?风扇型的还得按照风向转头,垂直的只要有任意方向的风都能转,有时候台风天气我就感觉到风向左右横跳变得很快那样的风就不能被风扇型的转化为电能

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Tupolevbureau 2026-02-15

所以说这个效率极限其实是因为风力机对于前方流体流动的改变?相当于迎面而来的风只有中间的一部分真正推动了风力机做功,而外面的一圈被向两侧“挤开”了? 这个效率可能和平时所理解其他机械的效率不完全一致吧

♥ 11 ↩ 2

寒蝉鸣泣之石 2026-02-15

肯定有个<1的极限的,因为利用的风能越多,风从这条路走的阻力就越大,就会越不走你放了风力发电机的这条路。至于具体极限是多少确实不会算。

♥ 11 ↩ 1

牙门将军锏 2026-02-15

这种大风车,如果全速转起来,其发电功率是多少?我听说能达到兆瓦级,每小时能发几千度电?

♥ 7 ↩ 25

1123322 2026-03-04

能否反过来说螺旋桨推进的效率是有上限的呢[思考]

♥ 6 ↩ 2

没名字0_0 2026-02-15

该结论适用于水轮机吗?

♥ 5 ↩ 9

职业训猴师 2026-02-15

第一反应是放仿真里跑一遍

♥ 5 ↩ 1

‮碧雲八‭ 2026-02-18

还是可以通过级联继续从v2压榨能量,如果是n级风机级联的话最值是多少呢[doge_金箍]

♥ 4 ↩ 1