Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf spezifische Arbeit und der maximal gewinnbaren Leistung?
Hallo zusammen,
ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.
Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):
"
Im Windpark in Tönisvorst stehen Windturbinen mit einer Nabenhöhe von 135 m und einer Flügellänge von 63,5 m. Der Leistungskoeffizient e, also das Verhältnis von der elektrischen Leistung der Turbine zu der maximal von dem Wind auf die Turbine übertragbaren Leistung beträgt 45%.
Die mittlere Windgeschwindigkeit soll 6 m/s betragen.
a. Skizzieren Sie das System.
b. Wie groß ist die spezifische Arbeit die der Wind maximal übertragen kann, wenn der Wind durch die Turbine vollständig abgebremst werden könnte?
Die Zustandsänderung soll als adiabat und reibungsfrei angenommen werden.
c. Wie groß ist die maximal gewinnbare Leistung?
d. Wie groß ist die elektrische Leistung unter Berücksichtigung des Leistungskoeffizienten?
e. Wieviel elektrische Energie kann eine Windturbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?
f. Wie viele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dieser Turbine versorgt werden?
Luft darf als ideales Gas mit einer individuellen Gaskonstante von R=287 J/kg K angenommen werden. Der Luftdruck beträgt 1,013 bar, die Temperatur 15 °C.
"
Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG
