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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 邱逢琛 | |
dc.contributor.author | Wei-Hsiang Wang | en |
dc.contributor.author | 王威翔 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-16T06:44:54Z | - |
dc.date.available | 2016-07-31 | |
dc.date.copyright | 2014-08-13 | |
dc.date.issued | 2014 | |
dc.date.submitted | 2014-07-28 | |
dc.identifier.citation | 1. メガワット級海流発電システムの実用化に関するフイジービリデイスダテイ報告書, in 系統開發20-F-152009.
2. 日本東京大學新領域創成科學研究科海洋技術環境學專攻網頁. Available from: http://www.otpe.k.u-tokyo.ac.jp/project.html?key=1352350809. 3. 李嗣涔等, 國家型能源計畫第一期成果手冊: 能源技術分項--海洋能源. 2013. 4. THE GULF STREAM TURBINE. Available from: http://www.gulfstreamturbine.com/. 5. Chen, F., The Kuroshio Power Plant. In Lecture Notes in Energy. Cham: Springer, 2013. 6. 邱逢琛, 黑潮能源開發的課題與展望, 2014: 台灣大學. 7. Drela, M. XFOIL-Subsonic Airfoil Development System. 2000. 8. Fluent Version 6.3 User's Guide. 清華大學出版社. 9. 牛山泉、三野正洋, 小型風車手冊. 2010: 國立台灣大學出版中心. 10. Simms, D. A., and Schreck, NREL Unsteady Aerody - namics Experiment in the NASA- Ames Wind Tunnel: A Comparison of Predictions to Measurements, June 2001. 11. MOlland, A.F., et al., pressures and cavitation on 2-D sections suitable for marine current turbines. 2004. 12. Batten, W.M.J., Hydrodynamics of marine current turbines, 2006: Renewable Energy. 13. Batten, W.M.J., The prediction of the hydrodynamic performance of marine current turbines, 2008: Renewable Energy. 14. 牛山泉, 風車工學入門. 2009: 國立澎湖科技大學. | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/57408 | - |
dc.description.abstract | 本文主要乃探討葉片類型於未來洋流發電之分析與設計應用,原型為浮游式黑潮發電渦輪機(Floating Kuroshio Turbine;FKT)之創新設計,其額定輸出功率為20kw,並將所設計之渦輪機與發電機進行匹配,並掌握其最後額定輸出功率。
20 kW級 FKT系統之初步構型之概估規格和主要尺寸如下,即翼形浮體採NACA0018斷面,弦長4米,翼展7.5米,包含發電機組及轉子葉片的平軸左右對轉雙渦輪機組,在每秒1.5米的入流速度下,每一機組發電額定功率為10kW,可容納直驅式永磁發電機的機艙外徑估計約為1.2米,以初估可達的整體目標效率0.3估計,葉片直徑約為5 米,雙機軸心相距約為7.5 米,銜接兩部渦輪機組的橫樑跨距約為6.3米、連結翼形浮體和渦輪機組的直柱高約3 米。 為求了解不同類型的葉片特性差異,本文比較了NACA66與NACA63-815兩種不同特性的翼型為葉片截面而設計。本文利用流體動力模擬分析軟體ANSYS-FLUENT,採用有限體積法探討其力學特性,比較不同類型葉片間特性與其對扭矩與輸出功率之影響,以模擬不同葉片設計所具備的潛在輸出功率,並與富田電機所規畫設計之直驅式發電機性能進行匹配,以期掌握葉片設計之方法及葉片性能。 | zh_TW |
dc.description.abstract | In the present study, the design, analysis, and application of different types of blade of marine current turbine are investigated. The prototype of the innovative design of a 20kW Floating Kuroshio Turbine (FKT) with twin rotors proposed by the M&C Lab of NTU is adopted to study in the present paper. One of the purposes is to develop the rotor blade design method for the FKT to match the given characteristics of direct driving generator and confirm the rated power output of 10 kW can be obtained.
In order to clarify the differences between the characteristics of two different types of blade, two airfoils of NACA66 and NACA63-815 based design are compared in the present study. The CFD software ANSYS-FLUENT is adopted to deal with the hydrodynamic characteristics of the designed blade, in which finite volume method is applied for the CFD calculations. The results indicate that even the rated power output can be reached by both two designs of NACA66 and NACA63-815 airfoil based blade, but in the conditions of low inflow speeds and low rotation rpm the different blade sections may show quite different performance. It means that the flow conditions and the loading characteristics of the matching generator should be treated carefully in the rotor design processes. The results also show that the risk of occurrence of cavitation for the NACA66 based blade is not high. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T06:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-103-R01525067-1.pdf: 7090553 bytes, checksum: cf74a88b430e8d166096d5a4569b8c60 (MD5) Previous issue date: 2014 | en |
dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書
致謝 I 摘要 II ABSTRACT III 目 錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 XII 第一章 緒論 1 1-1海流發電研發現況回顧 1 1-2黑潮能源概述 4 1-3研究背景與動機 5 1-4研究目的與方法 8 1-5本文架構概述 9 第二章 浮游式黑潮渦輪發電機規格設定 10 2-1浮游式黑潮渦輪發電機 10 2-2二十千瓦級渦輪發電機規格 11 第三章 海流發電渦輪機數值方法概述 16 3-1統御方程式 16 3-2網格生成及品質 17 3-2-1選擇生成網格與離散格式 17 3-2-2網格質量 18 3-3紊流模型 18 3-3-1 Realizable k-ε紊流模型 19 3-3-2 紊流強度 19 3-4 浮游式渦輪機轉子數值方法 20 3-4-1 有限體積法 20 3-4-2 流場壓力速度耦合求解 21 3-5網格獨立性 22 3-5-1移動参考系(Moving Reference Frame) 22 3-5-2計算例驗證 23 第四章 20kW FKT 渦輪發電機葉片轉子設計 32 4-1直驅式發電機特性 32 4-2葉片設計 34 4-2-1翼型選擇 34 4-2-2轉子設計 38 4-3數值模擬與發電機之匹配 49 4-3-1 獨立性驗證 50 4-3-2葉片轉子數值模擬計算結果 54 4-3-3直驅式渦輪發電機輸出功率 59 4-3-4改進與討論 60 第五章 結論與展望 68 參考文獻 70 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 20kW級浮游式黑潮發電渦輪機轉子葉片設計之研究 | zh_TW |
dc.title | On the Design of Rotor Blades of a 20kW Floating Kuroshio Turbing | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 102-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 辛敬業,陳建宏,郭真祥,郭振華 | |
dc.subject.keyword | 黑潮發電,轉子設計,計算流體力學,浮游式渦輪機, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Kuroshio current energy,Rotor design,CFD,Floating current turbine, | en |
dc.relation.page | 83 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2014-07-28 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 工程科學及海洋工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 工程科學及海洋工程學系 |
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