טורבינות רוח.

שלב 1 מתוך 5

ההספק שברוח

בכל שנייה עובר דרך הרוטור גליל של אוויר שאורכו $v$⁠ ושטח הבסיס שלו $A$⁠, השטח שהלהבים מכסים. המסה שלו $\rho A v$⁠, והאנרגיה הקינטית שלו נותנת את ההספק שברוח:

$P_{\text{wind}} = \tfrac12 \rho A v^3$$P_{\text{wind}} =$$\tfrac12 \rho A v^3$⁠

הטורבינה לוקחת ממנו חלק $C_p$⁠, מקדם ההספק. מהירות הרוח וקוטר הרוטור קבועים עכשיו.

שלב 2 מתוך 5

רוח כפולה

המהירות מופיעה בחזקה שלישית. נבאו מה יקרה להספק כשהרוח מתחזקת פי שניים, ואז בחרו פועל תחת הצגת ההספק כדי לראות את העקומה.

שלב 3 מתוך 5

הגבול של בץ

בהצגת ההספק רואים איך האוויר מאט ומתרחב כשהוא עובר ברוטור. אף טורבינה לא לוקחת את כל ההספק שברוח.

שלב 4 מתוך 5

רוטור קטן יותר

השטח שהלהבים מכסים הוא עיגול, $A = \pi \left(\dfrac{D}{2}\right)^2$$A =$$\pi \left(\dfrac{D}{2}\right)^2$⁠. נבאו מה יקרה כשהקוטר קטן לחצי.

שלב 5 מתוך 5

סערה

לכל טורבינה יש הספק נקוב, ההספק הגדול ביותר שהגנרטור שלה בנוי לתת. בעקומה שליד הסצנה רואים מה קורה מעליו.