这个计算器能做什么
风力发电机功率输出计算器用于估算风流经风轮时所携带的瞬时功率。它计算的是功率（即单位时间内的能量），以瓦特（W）、千瓦（kW）和公制马力（PS）表示，而不是一段时间内累积的能量。本工具给出的是理论可用风能功率，刻意不计入任何风机效率或功率系数，因此得到的数值是一个理想化的上限值。
使用方法
请输入三个数值：风轮直径 \(R\)（单位为米，即叶片扫过的圆形的完整直径）、空气密度 \(d\)（单位为 kg/m³，海平面附近约为 1.2），以及风速 \(v\)（单位为 m/s）。所有输入均已采用国际单位制（SI），无需额外换算。点击计算即可查看以 W、kW 和 PS 表示的可用功率。
公式解析
扫掠面积为 $$S = \frac{\pi R^{2}}{4}$$ 其中 \(R\) 为直径（半径 \(r = R/2\)）。流动空气的动能功率通量为 $$E = \frac{1}{2} \cdot S \cdot d \cdot v^{3}$$ 值得注意的是，功率与风速的三次方成正比，与风轮直径的平方成正比——风速翻倍，功率增至 8 倍；风轮直径翻倍，功率增至 4 倍。
实例演算
当 \(R = 8\) m、\(d = 1.2\) kg/m³、\(v = 5\) m/s 时：$$S = \frac{\pi \times 8^{2}}{4} = 16\pi \approx 50.265 \ \text{m}^{2}$$ 则 $$E = 0.5 \times 50.265 \times 1.2 \times 5^{3} = 0.5 \times 50.265 \times 1.2 \times 125 \approx 3769.9 \ \text{W} \approx 3.77 \ \text{kW} \approx 5.13 \ \text{PS}$$
常见问题
这是风机真实的发电功率吗？不是。它是风中原始的空气动力功率。真实输出 \(= E \times\) 功率系数 \(C_p \times\) 机械/电气效率。贝兹极限（Betz limit）将可提取的最大比例限制在 \(16/27 \approx 0.593\)；典型风机的 \(C_p \approx 0.35\text{–}0.45\)。
R 是半径还是直径？此处的 \(R\) 指风轮的完整直径。计算器会在内部通过 \(S = \pi R^{2}/4\) 自动取半径 \(R/2\) 进行计算。
应该使用多大的空气密度？在平地或海平面约为 1.2 kg/m³（15°C 标准大气下为 1.225）。空气密度会随海拔升高、温度上升和湿度增大而下降，从而降低可用功率。
