NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH DÒNG CHẢY CỦA TUABIN THỦY TRIỀU ĐỂ ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2018-2019 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT VÀ ĐẶC TÍNH DỊNG CHẢY CỦA TUABIN THỦY TRIỀU ĐỂ ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Hùng Thực đề tài Phạm Xuân Nam, Nguyễn Văn Hậu, Nguyễn Đắc Điệp, Lưu Thế Phong MCN59-ĐH NỘI DUNG Mở đầu Giới thiệu chung Tính tốn, thiết kế tua-bin thủy triều Thử nghiệm, mô Kết mô Kết luận – Kết thúc MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nhiệt điện phát thải nhiều thành phần độc hại gây nhiễm khơng khí: Năm 1994 Lĩnh vực 2000 2005 CO2 t/đ % CO2 t/đ % CO2 t/đ % Năng lượng 25.637,09 24,7% 52.773,46 35,0% 101.934,90 59,9% Công nghiệp 3.807,19 3,7% 10.005,72 6,6% 14.590,82% 8,6% Nông nghiệp 52.4500,0 50,5% 65.090,65 43,1% 82.001,18 48,1% LULUCF 19.380,00 18,7% 15.104,72 10,0% -36.671,93 -21,5% Chất thải 2.565,02 2,5% 7.925,18 5,3% 8.643,41 5,1% Tổng cộng 103,839,3 100% 150.899,73 100% 170.498,38 100% Lượng sản suất phát thải nhà kính theo lĩnh vực kinh tế ( từ năm 1994-2005) MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Nhiệt điện phát thải nhiều thành phần độc hại gây ô nhiễm không khí: Lượng phát thải nhà kính theo lĩnh vực kinh tế Việt Nam MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việc xây dựng ạt nhà máy thủy điện khiến cho nguồn nước khu vực giảm sút, rừng, biến đổi khí hậu MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, Việt Nam sản xuất điện từ hai nguồn chinh thủy điện nhiệt điện Năng lượng tái tạo 9.4% Khí 16.6% Thủy điện 36.8% Sản lượng điện năm 2019 Nhập 2.8% Năng lượng tái tạo Nhập Than Thủy điện Khí Than 34.5% Cơng suất lắp đặt tính đến năm 2019 Biều đồ 1: Sản lượng điện Việt Nam từ năm 2019 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tận dụng điều kiện tự nhiên Việt Nam Tiềm thủy triều Việt Nam: + Có nhiều vũng vịnh cửa song, đầm phá, đường bờ biển dài hơn3200km + Độ lớn thủy triều đạt mức 0.54.5m, chủ yếu khoảng 1.5-2m Các vùng có tiềm để ứng dụng lượng thủy triều nhất: + Bà Rịa - Vũng Tàu: 5,2 GWh/km2 + Quảng Ninh, Hải Phòng: đạt tới 3.2 GWh/km2, + Nghệ An: 2,5 GWh/km2, + Phan Thiết: 2.1 GWh/km2 PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: 1.1 Định nghĩa PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: 1.1 Định nghĩa b Phân loại thủy triều: * Triều cường: Nội dung: TÍNH TỐN THIẾT KẾ Dịng vào tua-bin Bảo tồn Mơ-men dFx1 = ρ[4a(1-a)]2πrdr Động lượng phần tử cánh dFx2 = ( dT2= ( dT1 = (1−)ρV Ωπdr Đường kính tua-bin Góc xoắn cánh tua-bin Lý chọn thông số đầu vào • Công suất định mức P=100kW: theo nghiên cứu công ty Nova Innovation năm 2019 rằng, vận tốc thủy triều đạt mức 2m/s tạo cơng suất tối đa 100kW với tua-bin có đường kính 9m • Hệ số cơng suất ước tinh: Căn vào hệ số giới hạn Betz: lý thuyết tối đa hiệu tua-bin gió hay tuabin thủy triều đoán bỏi nhà vật lý Albert Betz năm 1919 59,3% số động từ gió sử dụng để làm quay tuabin tạo điện thực tế tua-bin thủy triều đạt tới giới hạn hiệu suất phổ biến nằm khoảng 35-45% • Hiệu suất học 90%: trình truyền tải lượng từ canh tua-bin đến máy phát điện xảy hoa hụt ma sát dọc đường • Số canh 2: chi phí sản xuất thấp, lắp đặt đơn giản, tốc độ đầu vào lớn so với tua-bin kích cỡ số canh nhiều hơn, kích thước hộp số máy phát điện phai sau giảm đáng kể • Phạm vi tốc độ thủy triều 1.3-4: tương ứng vơi vận tốc dông triều Việt Nam • Tốc độ quay: 26.16 rpm: tốc độ quay cố định • Hệ số TSR 6: chứng minh qua trường hợp mơ • Cơng thức tinh hệ số TSR: ) Năng lượng tái tạo 9.4% Khí 16.6% Thủy điện 36.8% Sản lượng điện năm 2019 Nhập 2.8% Năng lượng tái tạo Nhập Than Thủy điện Khí Than 34.5% Cơng suất lắp đặt tính đến năm 2019 Biều đồ 1: Sản lượng điện Việt Nam từ năm 2019 + Năm 1966, nhà máy điện thủy triều La Rance-Pháp hoàn thành vào sử dụng sau năm xây dựng với công suất lắp đặt 240MW + Năm 1984, nhà máy điện thủy triều Bắc Mỹ vịnh Fundy vào vận hành với công suất 2MW + Năm 1985, trạm điện thủy triều Jiangxia Hàng Châu Trung Quốc vào hoạt động công suất 3.2 MW + Với giúp đỡ vủa LIên Xô cũ, Cuba xây dựng trạm điện thủy triều với công suất nhỏ 0.4 MW nâng cấp lên 1.1MW vào năm 2006 + Năm 2011, nhà máy điện thủy triều với công suất lớn giới hoàn thành hồ Sihwa Hàn Quốc với công suất 240MW Lý chọn AirFoil S814: + Foil giày 24% độ dài hợp âm, tăng độ cứng tua-bin + Có hệ số kéo cao so với AirFoil trước (S811) mà không chịu nhiều ảnh hưởng từ độ nhám mặt cánh + Hệ số lực kéo lớn từ 0.6 đến 1.2 + Độ dày Airfoil 24% độ dài hợp âm Lý chọn SSTk-ɷ Hiện có số loại mơ hình nhiễu loạn như: SST, k-ɷ, k-ɛ,… - SSTk-ɷ Có thể dự đốn tương đối xác kích thước khởi đầu dòng chảy gây gradient áp suất cách tính tốn việc vận chuyển nhiễu loạn liên quan tới ứng suất cắt độ xác phân tích thu giá trị y+ y-plus - Đạt độ xác cao cho lớp ranh giới có độ dốc áp suất bất lợi dễ dàng tích hợp vào nhớt lớp phụ mà khơng có chức giảm chấn bổ sung - Mô xác tính chất dịng chất lỏng sát phần thành bề mặt chất lỏng Lý tạo lưới đề tài Thông tin lưới: 14 triệu nút 5,4 triệu phần tử (Tetra-mesh) Đồ thị nghiên cứu phụ thuộc kết mô vào lưới So sánh kết đề tài với nghiên cứu khác So sánh kết đề tài với nghiên cứu khác ... THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: 1.1 Định nghĩa b Phân loại thủy triều: * Triều kiệt ( triều nhược): PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: ... GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: 1.1 Định nghĩa PHẦN GIỚI THIỆU CHUNG I Khái quát chung thủy triều lượng thủy triều: 1.1 Định nghĩa b Phân loại thủy triều: * Triều. .. KẾT LUẬN CHUNG + Nghiên cứu số tiềm năng lượng thủy triều để phát triển ứng dụng vào sản xuất điện Việt Nam Đồng thời thực việc thiết kế hình dạng tua-bin thủy triều cách áp dụng nguyên lý động