风力发电模拟器（贝茨极限·功率曲线）

风力涡轮基础设计：在确定转子直径、叶片数和最优转速时，本模拟器展示的Cp-TSR曲线和贝茨极限是基础理论。例如3叶大型涡轮常设计最优TSR为7～8。

发电量预测和商业性评估：风电站建设前，从设置地点的气象数据推算威布尔分布参数，用类似本模拟器的工具来预测年发电量。这成为投资回收计划的基础数据。

控制系统开发：根据风速变化调节桨距角（β）和发电机扭矩，使Cp时刻保持在接近最大值的状态运转。Cp(λ, β)特性图对算法开发必不可少。

教育和培训：在可再生能源工程课程和发电运营商的技术人员培训中，通过改变参数直观理解对发电量和效率的影响，常被用作教学素材。

开始使用这个模拟器时，容易产生以下误解。首先，"贝茨极限59.3%是无论如何都无法超越的绝对壁垒"这个想法要注意。它是建立在"均匀流场中理想执行器圆盘"这样高度简化模型基础上的。现实中存在"多级串联"等打破这些假设的特殊情况，理论上超越它是有可能的。但在普通单体涡轮设计中，仍然应将其视为无法逾越的目标值。

参数设置中容易出错的地方。你有没有一直用默认的空气密度ρ=1.225 kg/m³？这是海平面15℃下的值。实际安装地点在高原，或季节温差大，密度会变动。比如标高1000m、气温0℃时密度约1.1 kg/m³，同样风速下可获得电力会下降约10%。发电量估算时必须根据当地平均气压和气温重新计算密度。

最后，"在最优TSR运转就能获得最高效率"这个说法并不总是成立。确实存在Cp最大的一个点，但风速在不断变化。实际涡轮控制中，风速未达到额定值前会追踪最优TSR，但强风时为保持输出恒定会改变桨距角，故意降低效率（减小Cp）。在模拟器中，设定"额定风速以上"区间，逐步增大桨距角β，观察发电功率趋于平台的样子，会很有启发。