贝兹理论

贝茨（Betz）理论已经从根本上规定了，风能的利用率！
风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一。

风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水，而且还有风力致热、风帆助航等。

因此，开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力，从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。

风能的计算公式
贝茨（Betz）理论
第一个关于风轮的完整理论是由德国哥廷根研究所的A•贝茨于1926年建立的。

贝茨假定风轮是理想的，也就是说没有轮毂，而叶片数是无穷多，并且对通过风轮的气流没有阻力。

因此这是一个纯粹的能量转换器。

此外还进一步假设气流在整个风轮扫掠面上的气流是均匀的，气流速度的方向无论在风轮前后还是通过时都是沿着风轮轴线的。

通过分析一个放置在移动空气中的“理想”风轮得出风轮所能产生的最大功率为。

贝兹理论推导贝兹理论是一种数学模型，用来描述人们在作决策时的心理过程。

这个理论的最初提出者是诺贝尔经济学奖得主丹尼尔·卡恩曼和阿莫斯·特沃斯基。

贝兹理论可以应用于各种决策场合，包括个人和团体决策。

下面，我们将介绍贝兹理论的推导。

首先，我们要明确一个前提条件，那就是人们必须对决策结果有一个量化的期望值。

期望值可以看作是人们对某个决策结果的满意度的度量标准。

比如，如果你希望购买一辆新汽车，你会考虑许多因素，比如品牌、价格、性能等等，然后对不同的汽车给出一个期望值。

其次，我们需要引入一个概念，那就是价值函数。

价值函数是一个函数，它将决策结果映射到一个实数值，这个实数值就是该决策结果的期望值。

具体而言，我们将价值函数表示为V(x)，其中x代表决策结果。

接下来，我们需要考虑人们作决策的过程。

一般来说，人们会考虑到不同的可能性，然后根据这些可能性作出决策。

为了描述这个过程，我们引入一个概念，那就是选择概率。

选择概率是指当人们面临多种可能性时，作出某种决策的概率。

我们假设人们在作决策时会考虑到有限个相关因素。

我们将这些因素表示为s1，s2，s3……，直到sn。

对于每一个因素si，都有一定的可能性分布（或者说概率分布）。

我们将这些概率分布表示为pi(x)，其中x也代表决策结果。

根据这些概率分布，我们可以计算出每个因素的期望值。

我们将每个因素的期望值表示为E(pi)，其中i代表因素的编号。

接着，我们将所有的期望值合并起来，得到一个总的期望值。

我们将总的期望值表示为E(x|s1，s2，s3……，sn)。

我们最终得到了一个方程：V(x) = E(x|s1，s2，s3……，sn)这个方程说明，对于一个给定的决策结果x，它的期望值就等于在考虑到所有相关因素的情况下，该决策结果的期望值。

在实际应用中，我们可以根据这个方程来计算不同决策结果的期望值，并根据期望值的大小来作出最终决策。

总的来说，贝兹理论是一种非常实用的决策模型，可以帮助人们作出更明智的决策。

世界上第一个关于风轮机风轮叶片接受风能的比较完整的理论是1919年由A2贝茨Betz建立的;贝茨理论的建立依据的假设条件是假定风轮是理想的,能全部接受风能并且没有轮毂,叶片是无限多,对气流没有任何阻力;而空气流是连续的,不可压缩的,叶片扫掠面上的气流是均匀的,气流速度的方向不论在叶片前或流经叶片后都是垂直叶片扫掠面的或称为是平行风轮轴线的,满足以上条件的风轮称为“理想风轮”
我们分析一个放置在移动的空气中的“理想风轮”叶片上所受到的力及移动的空气对风轮叶片所做的功;
风吹到叶片上所做的功是将风的动能转化为叶片转动的机械能,则有
叶片扫掠面积S的风能的59．3％;贝茨理论说明理想的风能对风轮叶片做功的最高效率是59.3％;通常风轮机风轮叶片接受风能的效率达不到59．3％,一般根据叶片的数量、叶片的翼形、功率等情况取0.25-0.45;。

论贝兹理论的贡献和失误：
迄今为止，贝兹的流体理论，特别是风动理论具有“绝对指导”地位。

但是深入研究，贝兹理论有一定科技贡献同时有严重错误，这种错误一直在误导着后人。

研究还表明，这种误导责任，贝兹和后人应当个自承担一半。

这是因为，贝子理论，虽然是用“轴流流体模型”推导创建的，但是深入研究表明，贝兹理论对水平轴流风力发电机并不适用。

那——，为什么后人都用贝兹理论风力发电呢？而且实践和贝兹理论基本相符呢？
研究表明，这叫歪打正着，一种巧合。

道理很简单：迄今为止所有的风机都一律采用飞机翼型作为动力叶片——典型的似是而非！
道理也很简单：飞机翼型是“升力部件”，不是“动力部件”！
“升力部件”只有“升阻比属性”，没有“效率属性”。

也因此，飞机翼型不可以用来作为空气动力拾能部件。

用了，其唯一结果就是，效率低下：< 45%
这就是现实。

那——，贝兹理论的贡献在哪呢？
在于，深入研究表明，贝兹理论却准确适用于“旋翼型”流体部件。

旋翼型流体部件可理解为通常所说的垂直轴流叶片，这种叶片特点就是：既有公转又有自转，故称“旋翼型”，其旋转轴既可以水平放置也可垂直放置。

研究还表明：所有的旋翼型叶片，不管是风力的还是水利的，其最高理论效率统统都是59.3%——这就是贝兹理论的贡献。

第一章风及风能资源一、风的形成及影响因素1.风的产生：是由地球外表大气层由于太阳的辐射而引起的空气流动，大气压差是风产生的根本原因2.特性：周期性、多样性、复杂性3.风的分类：季风、山谷风、海陆风、台风、龙卷风二、风的测量1.风的测量包括风向和风速两种2.风向测量：风向测量是指测量风的来向风向测量装置：1)风向标：是测量风向最通用的装置，有单翼型、双翼型、流线型2)风向杆（安装方位指向正南）、风速仪（可测风向和风速，一般安装在离地面10米的高度）3.风向表示法：风向一般用16个方位表示，静风记为C。

4.风能密度:单位截面积的风所含的能量称为风能密度，常以W/m2表示。

三、风资源分布1.我国风资分布可划分为：风能丰富区、风能较丰富区、风能可利用区、风能贫乏区1)风能丰富区:有效风能密度＞200W/m2。

2)风能较丰富区：有效风能密度为150~200W/m2，3~20m/s风速出现的全年累计时间为4000~5000h。

3)风能可利用区：有效风能密度在50~150W/m2之间，3~20m/s风速出现时数约在2000~4000h之间。

4)风能贫乏区：该区风能密度低于50W/m2，全年时间低于2000h第二章风力机的理论基础一、贝兹理论二、翼型的几何参数三、风车理论四、叶素理论气动效率五、葛劳渥漩涡理论六、葛劳渥轴线推力和扭矩计算有限长的叶片，叶片的下游存在尾迹涡，主要有两个漩涡区：一个在轮毂附近，一个在叶尖。

漩涡诱导速度可看成以下三个漩涡系叠加的合速:①中心涡，集中在转轴上②每个叶片的边界涡③每个叶片尖部形成的螺旋涡七、风力机的相似特性相似准则：所谓模型与风力机实物相似是指风轮与空气的能量传递过程以及空气在风轮内向流动过程相似，或者说它们在任一对应点的同名物理量之比保持常数。

流过风力机的气流属于不可压缩流体，理论上应满足几何相似、运动相似和雷诺数相等。

对风力机而言，后一个条件实际做不到，故一般仅以前两个条件作为模型和风力机实物的相似准则，并计及雷诺数。

简述贝茨定律的原理及应用1. 贝茨定律的原理•贝茨定律，又称知识回溯定律，由统计学家乔治·贝茨在1956年提出。

其原理是指一个领域中所发表的任何论文都有大约50%的参考文献来源于过去5年内发表的文献。

该定律的核心观点是新知识是建立在旧知识基础上的，新的科学研究成果往往依赖于前人的研究成果。

•贝茨定律基于“知识爆炸”的现象，随着科学研究和技术发展的迅速进展，新的知识不断涌现，人们需要通过阅读和了解前人的研究成果来跟上时代的步伐。

贝茨定律从统计学的角度提供了一种全面而客观的评估过去研究成果对于当前研究的重要性的方法。

2. 贝茨定律的应用贝茨定律在科研、学术界以及其他领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用示例：2.1 科学研究领域•在科学研究领域，贝茨定律可以用来评估某一研究领域的引用文献情况。

通过检查过去n年内的文献引用情况，可以了解该领域的研究热点、主要领域专家和相关研究的发展趋势，为进一步的研究提供方向。

•贝茨定律还可以用于评估某一研究领域的研究质量。

如果某一领域的文献引用主要集中在5年内的文献上，这可能表明该领域的研究具有较高的前沿性和创新性。

而如果引用分布较为分散，可能表明该领域研究的质量相对较低。

2.2 学术论文撰写•在学术论文撰写过程中，贝茨定律可以用来构建相关文献综述部分。

通过查阅过去n年内的相关文献，可以对该领域的研究进展进行概述，展示自己的研究与前人研究的关联性和创新点。

这有助于提高论文的学术可信度和说服力。

•同时，贝茨定律也提醒论文作者关注前人的研究成果，避免重复研究，给读者提供真正有价值的新知识。

2.3 教育和学习•在教育和学习领域，贝茨定律可以作为教学资源选择的参考依据。

教师可以根据贝茨定律的原理，选择近期发表的与教学内容相关的文献作为参考资料，使学生接触到最新的知识和研究成果。

•同时，学生可以通过阅读最新的研究文献，不仅了解当前领域的最新成果，也能够学习到进行科学研究和撰写学术论文的方法和技巧。

第一篇：风电基础技术知识第一章风能资源概述第一节：风向与风速风是大气的运动。

气象学上一般把垂直方向的大气运动称为气流，水平方向的大气运动称为风大气的运动本质上是由太阳热辐射引起的。

因此，风能是太阳能的一种表现形式。

地球表面上，受太阳加热的空气较轻，上升到高空；冷却的空气较重，倾向于去补充上升的空气。

这就导致了空气的流动——风。

全球性气流、海风与陆风、山谷风的形成大致都如此。

风向与风速是确定风况的两个重要参数一、风向风向——来风的方向。

通常说的西北风、南风等即表明的就是风向。

陆地上的风向一般用16个方位观测。

即以正北为零度，顺时针每转过22.5°为一个方位。

风向的方位图图示如下。

二、风速风速——风流动的速度，用空气在单位时间内流经的距离表示，单位：m/s或km/h。

风速是表示气流强度和风能的一个重要物理量。

风速和风向都是不断变化的。

瞬时风速——任意时刻风的速度。

——具有随机性因而不可控制。

——测量时选用极短的采样间隔，如<1s。

平均风速——某一时间段内各瞬时风速的平均值。

如日平均风速、月平均风速等。

1、风速的周期性变化风速的日变化：一天之中，风速的大小是不同的：——地面（或海拔较低处）一般是白天风速高，夜间风速较低。

——高空（或海拔较高处）则相反，夜间风强，白天风弱。

其逆转的临界高度约为100~150m。

风速的季节变化：一年之中，风的速度也有变化。

在我国，大部分地区风的季节性变化规律是：春季最强，冬季次之，夏季最弱。

2、影响风速的主要因素垂直高度：由于风与地表面摩擦的结果，越往高处风速越高。

定量关系常用实验式表示：V=V0(H/H0)nV—高度H处的风速。

V0—高度H0处的风速，测得。

n—地表摩擦系数，或地表面粗糙度。

取值范围：0.1（光滑）~0.4（粗糙）。

地理位置海面上的风比海岸大，沿海的风比内陆大得多。

障碍物风流经障碍物后，将产生不规则的涡流，使风速降低。

但随着远离物体，这种涡流逐渐消失。