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根據(jù)流體力學可知，氣流的動能為：，
上式中m為一團氣體的質量，v為氣流速度。在1秒鐘內氣流以速度v垂直流過截面積為F的氣體的體積為：
則體積為V的空氣質量是：，上式中為空氣密度，其單位為公斤/米3。此時氣流所具有的動能為：。此式即通所用的風能公式。
由上式可以看出，風能與氣流通過的面積成正比，與風速的立方成正比。因此，風速的較小誤差，能引起風能的較大誤差。
面積F可以看作是風力機風輪旋轉一圈所掃過的面積，那么：
上式中D為風輪直徑，所以：
但是風輪只能把穿過它的風能的一部分吸收變成機械能，故風輪效能總是小于1。根據(jù)蘇聯(lián)沙比寧科學家計算，最理想的高能利用率為，但實際上只有0.4左右，一般將此稱為風能利用系數(shù)，用表示。這樣，風力機的實際功率應乘，即：
在標準大氣下，＝1/8公斤力秒3/米，代入上式：。
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