열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 2-10

열역학 2-10.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

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문제 2-10

일정한 속도로 바람이 부는 지점의 공기 단위 질량당 역학적 에너지와 풍력터빈에서 전력 생산 용량을 결정한다.

가정: 바람은 풍력 터빈 발전기의 날개에 수직하며 일정하고 균일하게 불고 있다고 가정한다. 공기의 밀도는 일정하고 균일하다.

풀이: 바람을 이용해서 풍력 터빈 발전기에서 전환할 수 있는 역학적 에너지는 운동에너지뿐이다.

따라서 공기의 단위 질량당 역학적 에너지는 다음과 같다.

이때 풍력 터빈 날개를 통과하는 공기의 질량 유량은 다음과 같다.

그러므로 전력 생산 용량은 다음과 같다.