水力发电的计算公式

问题描述

精选答案

水力发电计算中的正确公式

在探讨水力发电存在一些问题中，就水力发电的出力计算，对既有的用于

大型水库的

P=9.81QH(kw)

—（

1

）和用于小型水库的

E=(6.0~8.0)QH(kw)

—

(2

）两个公式时，发现小型水库效率之所以低于大型水库的原因，是由于小

型水库使用的水轮机普遍小于大型水库的水轮机，所以单位水流流经水轮机

的距离也就更短，亦即做功的时间更短，所以效率也就更低了。而且现代卫

星科学技术证明：在离地面

200km

处，重力加速度

g

值接近为零，离地面

36000km

处

g

值绝对为零。

将（

6.0~8.0

）取代

g=9.81

那就意味着将小型水

库假设到离地面

37~77km

的高空，

这显然是有违科学原理的。

所以用公式

(2)

来作小型水库发电的出力计算是不可以的。

在对现有水库水轮发电机组实际

效率检验时发现，

公式（

1

）中的“

H

”，根本与实际做功的能大小无关，功

率的大小实质就是流量

Q

的大小与其在水轮机上流经的距离乘以

9.81

的结

果

。水

头“

H

”值的大小，在此只起决定水流的速度和单位时间流量的作用。

也就是说计算水力发电功率的大小用的公式应该是物理学最基础的公式：功

=

力

*

距离，即

W=F*S

—（

3),

或

W=F*V*T

—（

4

）。

以湖南双牌水库一水轮发

电机组为例：水头

H=43m,

流量

Q=102.8m

3

/s,

实际功率

P=39500kw

根据（

3)

式所说的力就是

9.81Q,

所以

39500=9.81*102.8*10

3

*S/102,

（将

1m

3

化为

1000kg,9.81

取精确值

9.80665

得

9806.65N,1N=1kg.m/s

2

,1kw=102kgf.m/s

）

即

S=39500*102/9806.65*102.8=3.9965m,

也就是说，单位水流在水轮机上做

功的距离≈

4m

。或

V=(2gH)

1/2

=29.046m/s,T=S/V=0.13759

秒

,

则（

4

）式可成

为

W=9806.65*102.8*29.046*0.13759/102=

39498.5kw,

此数与

39500

kw

极为

接近。

可用这一计算方法检验任何水库的单机发电功率都会是正确的。

其他回答

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P=9.81QHη，其中：P=等于水轮机的出力，9.81这个是常数，Q就是水的流量，H就是高差，水力学中叫做水头，η是水轮机的效率，从上式可以看出：水力发电要有水有高差。是说水越多越好，水越多发电量越大。还要有高差，高差越大，重力势能越大，发电量越大。