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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/49681
標題: | 可徑向發電之垂直軸風力發電機之可行性分析 Feasibility Study on the Radial Motion Vertical Axis Wind Turbines |
作者: | Yen-Hsi Lee 李彥希 |
指導教授: | 張家歐 |
關鍵字: | 垂直軸葉片風力發電機,升力型葉片,Fluent 泛熱流軟體,線性發電機,葉尖周速比, VAWT generator,lift-force-type blade,Fluent Software,linear generator,tip speed ratio, |
出版年 : | 2016 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本研究根據觀察升力型垂直軸風力發電機在不同角度時的受到風力給的升力的角度及大小,提出了一種新型的垂直軸風力發電機。一般升力型的垂直軸發電機在使用升力的上面僅僅用到很小一部分升力的分量,而我們設計的能夠在半徑方向上活動並且搭配線性發電機,使在半徑方向上受到風力的移動可以利用來發電,這種葉片的移動模式中,葉片不僅僅能夠繞著轉軸轉,還能夠在半徑方向上伸縮,因此發電時移動的軌跡不會剛好是一個圓形,希望此種新的機構能夠更多的利用到升力。
在探討新型垂直軸風力發電機與一般升力型垂直軸風力發電機的發電能力上我們是利用Fluent泛熱流軟體來進行葉片的計算流體力學(CFD)的來進行二維的動態模擬。在新型垂直軸風力發電機上也需要配置不同的彈簧來抵銷葉片組偏移時所產生的離心力,不同類型的彈簧將會導致不同的運動情形,而每一種運動的情形運動軌跡以及發電功率都有所不同。最後我們還發現在新型的垂直軸風力發電機上有些彈簧的選用能夠使中心的轉軸受到風吹的力所受到的振動,這能減少垂直軸風力發電機在使用上的疲勞度延長使用的期限,以及因為風過大而導致的毀損。 最後在模擬的結果顯示,新型的垂直軸風力發電機確實比一般升力型垂直軸風力發電機產生的功率來的高,而搭配不同類型的彈簧,徑性及軸向發電產生的功率比例也不太一樣,最後得到的總功率提升度也有所不同。 This project proposes the design, and theoretical as well as numerical analysis of a novel vertical axis wind turbine in which can radial move. Typical vertical axis wind turbine only use a little part of lift, so we want to solve this disadvantage. In our new designed vertical axis wind turbine, are movable in a radial direction with a linear generator, by moving in a radial direction the wind can be used to generate much more electricity. This new type of vertical axis wind turbine can not only use rotational move but also radial move to generate power. The path of the blades will not be exactly a circular trajectory. It can be expected to utilize more lift. Explore new vertical axis wind turbine power generation capacity of the lift by using Fluent software for computational fluid dynamics blade (CFD) to carry out two-dimensional dynamic simulation. On the new type vertical axis wind turbine also need to configure different springs to offset the centrifugal force of the blade. By using different types of springs will result in different type of sports situations and each movement have a different trajectory and output. Finally, we also found in the new vertical axis wind turbine can decrease the influence to the axis. So the new designed vertical axis wind turbine can reduce fatigue and extended period of use. Finally, the simulation results show the power of new vertical axis wind turbine higher than the general lift-type vertical axis wind turbine. Using different types of springs, the power ratio between the power made by rotation and by radial moving is different and the total power are also different. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/49681 |
DOI: | 10.6342/NTU201602525 |
全文授權: | 有償授權 |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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