飛輪

原理

$E_k=\frac{1}{2}\cdot I\cdot \omega^2$

$\omega$角速度
$I$質量相對軸心的轉動慣量，轉動慣量是物體抵抗力矩的能力，給予一定力矩，轉動慣量越大的物體轉速越低。
• 固體圓柱的轉動慣量為$I_z = \frac{1}{2} mr^2$,
• 若是薄壁空心圓柱，轉動慣量為$I = m r^2 \,$,
• 若是厚壁空心圓柱，轉動慣量則為$I = \frac{1}{2} m({r_1}^2 + {r_2}^2)$.

$\sigma_t = \rho r^2 \omega^2 \$

$\sigma_t$是轉子外圈所受到的張應力
$\rho$是轉子的密度
$r$是轉子的半徑
$\omega$是轉子的角速度

飞轮儲存的能量

飛輪能量和材料的關係

$E_k \varpropto \sigma_tV$

$E_k \varpropto \frac{\sigma_t}{\rho}m$

$\frac{\sigma_t}{\rho}$可以稱為比強度。若飛輪使用材質的比強度越高，其單位質量下的能量密度也就就越大。

應用

File:Landini VL30 (Italien)2.JPG

參考

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