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國中教甄|生活科技生活科技115 年第 43 題單選題

關於升力型(Lift-type)與阻力型(Drag-type)垂直軸風車扇葉之描述,下列何者最適當?

A依據貝茲極限(Betz Limit),不論是升力型或阻力型,其理論上最大轉換效率上限約75%
B阻力型風車主要利用翼型剖面產生升力,其效率通常高於升力型風車
C升力型風車需要較大的啟動轉矩,因此在低風速的情況下無法轉動
D考量到升力型與阻力型的經濟效益、發電效率比等因素,目前大規模發電多採用升力型正確答案
答案與詳解
D
正確答案
升力型風車利用空氣動力學升力運作,轉換效率與葉尖速比皆優於阻力型,為目前大規模風力發電的主流設計。

逐選項解析

A依據貝茲極限(Betz Limit),不論是升力型或阻力型,其理論上最大轉換效率上限約75%✕ 錯誤
貝茲極限(Betz Limit)指出,風力機從風中擷取能量的理論最大轉換效率上限為16/27,約為59.3%,而非75%。
B阻力型風車主要利用翼型剖面產生升力,其效率通常高於升力型風車✕ 錯誤
阻力型風車主要依靠風吹拂在扇葉上產生的阻力(拖曳力)來轉動,並非利用翼型剖面產生升力;且其發電效率通常低於升力型風車。
C升力型風車需要較大的啟動轉矩,因此在低風速的情況下無法轉動✕ 錯誤
D考量到升力型與阻力型的經濟效益、發電效率比等因素,目前大規模發電多採用升力型✓ 正確

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