什么是飞轮(Flywheel)？

飞轮是一个简单的旋转的轮子，用来储存能量或稳定某物。它储存的能量等于它的转动惯量——这个物理术语基本上是指物体的质量乘以它离旋转轴距离的平方乘以它的角速度的平方除以2。飞轮有助于稳定驱动轴受到交变压力的影响，如活塞式发动机或活塞泵。飞轮的稳定作用来自飞轮抵抗其转速的变化。飞轮有助于稳定发动机驱动轴飞轮受交变压力的影响，如活塞式发动机或活塞泵。飞轮被用作高功率科学实验的储能装置，如果从电网。这种飞轮电池可以在真空中运行，以防止由于空气摩擦造成的能量损失，并将定期再次加速，以补偿因热量和振动的能量耗散而损失的转速。良好的飞轮设计将尽可能减少热量和振动，为目标应用。飞轮根据其质量和转速储存不同数量的能量。例如，自行车车轮的质量约为1千克（2.2磅），直径约为70厘米（28英寸），旋转速度约为150转/分（每分钟旋转一次），这加起来可储存15焦耳的能量接下来，假设火车上的车轮以60公里/小时（37英里/小时）的速度行驶，质量为942千克（2076磅），直径为1米（3.3英尺），转速为318转/分。这个飞轮的旋转能量约为64千焦（千焦），大约是自行车车轮的43000倍专用于储能的飞轮电池的能量远大于上述两个例子，主要是由于极高的转速。渥太华一家飞轮公司制造的飞轮电池的质量为100千克（220磅），直径为60厘米（27英寸），转速为20000转/分电池可储存约10兆焦耳（兆焦耳），足以点亮100瓦灯泡达1000秒。这种飞轮电池的设计并不比冰箱大多少。一个更大的飞轮，作为备用电源，可以容纳100兆焦耳的功率。这种飞轮可用于赌场、医院，数据中心，或在工业中，在发生故障或输入波动时保持电力供应。