Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BÙI VĂN HIỀN
CK51 – CTM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUABIN GIÓ CÔNG
SUẤT 500W
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CHẾ TẠO MÁY
NHA TRANG s– 07/2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUABIN GIÓ CÔNG
SUẤT 500W
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CHẾ TẠO MÁY
GVHD: Đặng Xuân Phương
NHA TRANG – 07/2013
i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ, tên sinh viên: Bùi Văn Hiền Lớp: 51CT
Chuyên ngành: Chế tạo máy MSSV: 51130312
Tên đề tài:“Thiết kế tuabin gió công suất 500W”.
Số trang: Số chương: 4
số tài kiệu tham khảo: Hiện vật:
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Kết luận:
Nha Trang, ngàytháng năm 2013
CÁN Bộ HƯớNG DẫN
TS :
ĐIỂM CHUNG
Bằng số
Bằng chữ
ii
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ, tên sinh viên: Lớp: 51CT
Chuyên ngành: MSSV: 51131914
Tên đề tài:“ Thiết kế tuabin gió công suất 500W”.
Số trang: 89 Số chương: 4 Số tài kiệu tham khảo: 16
Hiện vật:
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
Điểm phản biện:
Nha Trang, ngày…tháng 7 năm 2013
CÁN Bộ PHảN BIệN
___________________________________________________________________
Nha Trang, ngày…tháng 7 năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒN
ĐIỂM CHUNG
Bằng số
Bằng chữ
iii
MỤC LỤC
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP i
PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
LỜI CẢM ƠN ix
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 3
1.1 Tổng quan 3
1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của tuabine gió 3
1.1.2 Giới thiệu về tuabine gió 5
1.1.3 Đặc điểm chung của máy phát điện chạy bằng sức gió 7
1.1.4 Những lợi ích khi sử dụng gió để sản xuất điện (điện gió) 8
1.1.5 Gió và năng lượng gió. 10
1.2 Đối tượng, phạm vi và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 12
1.2.1 Đối tượng nghiên cứu: Tuabine sử dụng năng lượng gió 12
1.2.2 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế tuabine gió trục sử dụng để
phát điện. 12
1.2.3 Mục tiêu nghiên cứu: 13
1.2.4 Phương hướng tiếp cận: 13
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUABINE GIÓ
TRỤC NGANG 14
2.1 Khái niệm hoạt động thực của roto 14
2.2 Thuyết động lượng và hệ số công suất của rotor. 15
2.3 Số Betz giới hạn 16
2.4 Lý thuyết phân tố cánh. 16
2.5 Thuyết động lượng phân tố cánh (BEM) 18
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÁNH TUABINE 500W 20
3.1 Yêu cầu: 20
iv
3.2 Tính bán kính cánh quạt rotor. 20
3.3 Profile cánh. 21
3.4 Chiểu dài dây cung cánh 23
3.5 Góc đặt cánh 25
3.6 Tính hiệu suất tuabine 27
3.7 Xây dựng cánh tuabine bằng phần mềm Pro/Engineer 5.0 28
3.7.1 Kích thước của cánh: 28
3.7.2 Dựng cánh Tuabine: 28
3.7.3 Các bước cụ thể ta làm như sau 28
CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN
CỦA TUABINE 39
4.1 Hộp số 39
4.2 Tháp 40
4.2.1 Cột tháp dạng khung giàn 40
4.2.2 Cột thép hình ống 41
4.2.3 Cột tháp dạng dây nối đất 41
4.2.4 Gió, bản thân Trọng lượng và tải trọng cơ cấu bên trong 43
4.3 Tính toán và lựa chọn máy phát điện. 44
4.4 Tính toán số lượng bình acquy lưu trữ điện 46
4.5 Lựa chọn bộ điều khiển nạp sạc 47
CHƯƠNG 5 TÍNH GIÁ THÀNH CỦA SẢN PHẨM 48
5.1 Tổng giá thành sản phẩm. 48
5.1.1 Tháp tuabine 48
5.1.2 Trục chính 48
5.1.3 Máy phát điện 48
5.1.4 Roto tubine 49
5.1.5 Long đền đai ốc: 49
5.1.6 Bulông các loại: 49
5.1.7 Bình ắc quy 49
v
5.1.8 Vòng bi NSK-6205ZZ 49
5.1.9 Đế đỡ máy phát điện 49
5.1.10 Đuôi tuabine 49
5.1.11 Khớp nối: 50
5.1.12 Bộ điều khiển nạp sạc 50
5.2 Lắp ráp: 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO 52
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Hệ số λ 21
Bảng 3.2 Kết quả tính toán dây cung cánh 24
Bảng 3.3 Kết quả tính góc tấn 26
Bảng 3.4 kết quả tính toán 27
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Mô hình cánh gió tại Trung Mỹ, cuối TK 19 3
Hình 1.2 Mô hình cối xay gió xuất hiện sau TK 13 4
Hình 1.3 Chiếc máy bơm nước chạy bằng sức gió, phía Tây nước Mỹ những
năm 1800 4
Hình 1.4 Máy phát điện sức gió do Charles F.Brush chế tạo 5
Hình 1.5 cấu tạo tuabine gió trục ngang 6
Hình 1.6 tuabine gió trục ngang 6
Hình 1.7 Turbine gió trục đứng 7
Hình 1.8 Đường cong biểu diễn quan hệ giữa Cp và 11
Hình 1.9 Đương cong công suất của tuabine gió 50kW 12
Hình 2.1 Sự thay đổi áp suất và vận tốc gió qua turbine 14
Hình 2.2 cánh tuabine gió 17
Hình 3.1 Số cánh và tốc độ đầu cánh 21
Hình 3.2 Các thông số cơ bản của profile cánh 22
Hình 3.3 Cánh tuabine gió 24
Hình 3.4 Profile cánh 24
Hình 3.5 Góc đặt cánh 25
Hình 3.6 Kết quả hình 3D 27
Hình 3.7 profile Naca 4412 29
Hình 3.8 Profile Naca 4412 khi xuất sang phần mềm Pro/Engineer 29
Hình 3.9 Tạo file tuabine 30
Hình 3.10 Chọn kích thước 30
viii
Hình 3.11 Tạo các mặp phẳng 31
Hình 3.12 31
Hình 3.13 Chọn mặt phẳng 32
Hình 3.14 Chọn file naca 32
Hình 3.15 Chọn naca 33
Hình 3.16 Nhập kích thước 34
Hình 3.17 Kết quả sau khi nhập kích thước 34
Hình 3.18 Kết quả sau khi nhập hoàn thành 35
Hình 3.19 Tạo đương dẩn 36
Hình 3.20 Chọn Smooth 36
Hình 3.21 Tạo đường dẩn 37
Hình 3.22 Chọn ok 38
Hình 3.23 Kết quả sau khi vẽ 38
Hình 4.1 Sắp xếp thiết bị của một tuabine gió 39
Hình 4.2 Đường cong công suất của một tuabine gió điển hình 40
Hình 4.3 Các loại tháp tuabine gió 40
Hình 4.4 Ảnh hưởng của chiều cao tháp vào vận tốc 42
Hình 4.5 bảng phân chia tốc độ gió ở việt nam Error! Bookmark not defined.
Hình 4.6 Tháp nối dây 43
Hình 4.7 Cách dựng tháp nối dây 43
Hình 4.8 Tính toán tải của tháp 44
Hình 4.9 Ăc quy quy khô 100 Ah 47
Hình 4.10 Bộ điều khiển nạp sạc ắc quy 47
[...]... CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CÁNH TUABINE 500W 3.1 Yêu cầu: Tốc độ gió khởi động2,5 m/s; Tốc độ gió bắt đầu phát 3 m/s; Tốc độ gió định mức 7 m/s; Công suất định mức 500W; Tốc độ quay Rotor0 – 250 vg/ph; Loại turbine: 3 cánh, gió ngang 3.2 Tính bán kính cánh quạt rotor Turbine gió công suất 500W hoạt động ở vận tốc gió định mức 7 m/s.Dựa vào công thức tính hiệu suất của turbine tra ([1, trang 14 công. .. điều tuabine gió từ sách và nguồn tài liệu trên internet Nắm được ứng dụng của tuabine gió để thiết kế chế tạo tuabine gió công suất nhỏ Nghiên cứu quá trình làm việc của tuabine gió. Trên cơ sở đó xây dựng các yêu cầu cần thiết để thiết kế tuabine gió hoàn chỉnh 14 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA TUABINE GIÓ TRỤC NGANG 2.1 Khái niệm hoạt động thực của roto Hình 2.1Sự thay đổi áp suất. .. năng lượng gió. Và những năm gần đây,khai thác năng lượng gió đang được nhà nước quan tâm Đề tài Thiết kế turbin gió trục ngang loại 500W , đây cũng là một đề tài mới vì vậy trong quá trinh làm đồ án em không tránh khỏi những sai sót và hạn chế về kiến thức Em rất mong nhận được sự góp ý và đánh giá của các thầy cô giáo trong bộ môn Đề tài “Nghiên cứu thiết kế tuabine gió trục ngang công suất 500w Nội... gió trục ngang công suất 500w Nội dung đề tài của em gồm có 5 chương: - Chương 1: Mở đầu - Chương 2: Tính toán khí động học tuabine gió trục ngang - Chương 3: Thiết kế kế cánh tuabine gió công suất 500W và xây dựng cánh tuabine bằng phần mềm Pro/Engineer 5.0 - Chương 4: Tính toán các bộ phận khác của tuabine - Chương 5: Hạch toán giá thành sản phẩm Làm đề tài TN đã giúp em củng cố thêm kiến thức đã... động của lá cánh, và để hạn chế mức độ tiếng ồn khí động học Hình 1.9Đương cong công suất của tuabine gió 50kW điều khiển theo tốc độ gió 1.2 Đối tượng, phạm vi và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.2.1 Đối tượng nghiên cứu: Tuabine sử dụng năng lượng gió 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thiết kế tuabine gió trục sử dụng để phát 13 điện 1.2.3 Mục tiêu nghiên cứu: Thiết kế, chế tạo tuabine gió trục ngang... cầu cần thiết của công nhân x LỜI CẢM ƠN Sau sáu tháng 4 nghiên cứu, làm việc khẩn trương, được sự động viên, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáohướng dẫnTS.Đặng Xuân Phương, với đề tài Thiết kế kỹ thuật tuabine gió trục ngang công suất 500 W” đã hoàn thành Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Thầy giáo hướng dẫn TS.Đặng Xuân Phươngđã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. .. sức gió 6 Hình 1.5cấu tạo tuabine gió trục ngang Về cơ bản có thể chia loại tubin gió ản giótheo nhiều hình thức khác nhau: theo cấu ức nhau tạo hoạt động, theo công suất hay theo số cánh quạt Tuy nhiên có thể chia tubine ạo ên th gió theo 2 loại cơ bản sau đây: Tubine gió trục ngang và tubine gió trục đứng ản đây à tr Tuabine gió trục ngang (HAWT) ục Hình 1.6- tuabine gió trục ngang Đây loại tubin gió. .. lượng Cp trong công thức 1.1 là một hàm của tỉ số tốc độ đầu cánh , nó là tỉ số giữa tốc độ đầu cánh của tuabine gió và tốc độ gió m R0 V 1.2 Trong đó: m là tốc độ quay của tuabine, R0 là bán kính tuabine, v là tốc độ gió Với tuabine gió trục ngang (TGTN) hoạt động bình thường ở tỉ số tốc độ đầu cánh được cho ở 1.2.Với tuabine gió trục đứng (TGTĐ) thì hoạt động ở tỉ số tốc độ đầu cánh thấp hơn.Đường... ại trên Công suất phát điện từ vài trăm W đến vài MW t đi Dải vận tốc gió ho động từ 4m/s-25m/s c hoạt Chiều cao cột chống tubin 6m ( loại công suất nhỏ) 120m (loại công suất t ch ) (lo lớn) Số cánh quạt 2 – 3 cánh quạt t Bán kính cánh qu từ 3m – 45m quạt Số vòng quay cánh quạt 20 – 40vòng/phút Một số đặc điểm của tubin gió trục ngang ột ngang: 7 Đây là loại tubin gió có hi suất cao nhất;... cấu tạo cánh đón gió quay theo trục đứng Hình 1.1Mô hình cánh gió tại Trung Mỹ, cuối TK 19 Muộn hơn nữa, kể từ sau thế kỷ 13, các cối xay gió xuất hiện tại châu Âu (Tây Âu) với cấu trúc có các cánh đón gió quay theo phương ngang, chúng phức tạp hơn 4 mô hình thiết kế tại Ba Tư Cải tiến cơ bản của thiết kế này là đã tận dụng đựợc lực nâng khí động học tác dụng vào cánh gió do đó sẽ làm hiệu suất biến . CƠ KHÍ
BÙI VĂN HIỀN
CK51 – CTM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUABIN GIÓ CÔNG
SUẤT 500W
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CHẾ TẠO. ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUABIN GIÓ CÔNG
SUẤT 500W
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CHẾ TẠO
Ngày đăng: 26/02/2014, 03:20
Xem thêm: Tài liệu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUABIN GIÓ CÔNG SUẤT 500W potx