由流体力学可知,气流的动能W可用式(2.1)表示。
式中,m为气体的质量;v为气体的速度。
设单位时间内气流流过截面积为S的气体的体积为V,则
如果以ρ表示空气密度,则该体积的空气质量为
这时气流所具有的动能为
式中,W也称风能,单位为W;ρ为空气密度,单位为kg/m3;S为气流流过的截面积,单位为m2;v为气流的速度,也称风速,单位为m/s。从式(2.4)可以看出,风能的大小与ρ和S呈正比,与v3也呈正比。其中,ρ和v随地理位置、海拔、地形等因素而变化。