(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

104 33 0
(LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC THỦY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƯỢNG SĨNG BIỂN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ SKC007703 Tp Hồ Chí Minh, tháng 3/2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC THỦY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƢỢNG SĨNG BIỂN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Tp Hồ Chí Minh, tháng 03/2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC THỦY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƢỢNG SĨNG BIỂN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 8520103 Hƣớng dẫn khoa học: TS PHAN CƠNG BÌNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 03/2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com iv TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com v TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com vi TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com vii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com viii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 5.3 Thực nghiệm biển 5.3.1 Thiết lập hệ thí nghiệm Giới hạn mức nước biển cho phép Khung đóng cố định xuống cát Mặt bích trịn chống lún Hình 5.11a: Lắp đặt phần khung Kết cấu khí hệ thí nghiệm lắp đặt thử nghiệm ngồi biển đƣợc thể hình 5.11a Cố định hệ thí nghiệm cách đóng khung xuống cát với độ sâu 0,5~1m có thêm mặt bích trịn chống lún để đóng khung khơng thể xuống tới vị trí tối đa (1m) ép sát mặt bích xuống khố lại Sau lắp ráp phần khác hệ thí nghiệm lên nhƣ hình 66 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Hình 5.11b: Lắp đặt hệ thống điện Sau hoàn thành lắp ráp phần khí (hình 5.11a) hệ thống điện dùng để thu thập liệu đƣợc lắp lên nhƣ hình 5.11b Thơng số Ký hiệu Độ cao sóng (m) Giá trị 0,3 – 0,5 Chiều sâu (m) h Bảng 5.2: Thơng số làm việc sóng thực nghiệm biển dự kiến 67 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Mức nước biển vượt giới hạn cho phép Hình 5.12: Mức nƣớc biển vƣợt giới hạn cho phép Quá trình thí nghiệm biển gặp cố mức nƣớc biển dâng cao vƣợt mức khảo sát trƣớc dẫn đến thiết bị đo gặp cố chƣa thể đƣợc kết thực nghiệm 68 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Chƣơng 6: KẾT LUẬN VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Luận văn nghiên cứu thiết kế, chế tạo thành công thiết bị thu hồi lƣợng sóng biển Sau tìm hiểu tổng quan khảo sát điều kiện thực tế, ý tƣởng thiết kế đƣợc đề xuất Một chƣơng trình mơ hoạt động thiết bị đƣợc xây dựng Matlab/Simulink Dựa vào kết tính tốn thơng số, thiết bị đƣợc chế tạo thử nghiệm thành công cạn nhƣ hồ tạo sóng biển Hệ thống đo liệu đƣợc triển khai để thu thập kết thí nghiệm Kết thí nghiệm thiết bị thu hồi lƣợng thu hồi đƣợc công suất cao chiều cao sóng 250mm 10,05W 6.2 Kiến nghị Dù kết nghiên cứu ban đầu đạt đƣợc số thành định Việc triển khai hệ thống mơi trƣờng biển cịn tồn số vấn đề cải tiến để ứng dụng vào thực tế nhƣ: phân tích ảnh hƣởng sóng thuỷ triều đến độ ổn định thiết bị, tính tốn lại thơng số thiết bị để tối ƣu hóa hiệu suất kết hợp nhiều phao lại để nâng cao công suất thiết bị 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Văn Hải Nghiên cứu thử nhiệm thiết bị phát điện từ lƣợng sóng biển Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển, Tập 17, Số 1, 2017 [2] ThS Phùng Văn Ngọc, GS.TS Nguyễn Thế Mịch, TS Lê Vĩnh, ThS Đoàn Thị Vân Nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển thành lƣợng điện dạng phao Tạp chí Khoa học cơng nghệ thủy lợi, số 21, 2014 [3] Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba Khảo sát tính tốn số đặc tính thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển Tạp chí Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, số 41 (6/2013) [4] Tống Đức Năng, Lê Hồng Chƣơng Nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng đặt ven bờ Tạp chí Khoa học công nghệ xây dựng, số 4, 2017 [5] Bùi Đăng Linh, Nguyễn Hoàng Quốc Việt, Huỳnh Châu Duy Nghiên cứu hệ thống chuyển đổi lƣợng sóng biển thành lƣợng điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP HCM, Trường ĐH Bách khoa TP HCM [6] Manhar R Dhanak, Florida Atlantic University, Boca Raton, USA Nikolas I Xiros, New Orleans, USA, Handbook of Ocean Wave Energy, 27-40 [7] Tedd, J Testing, Analysis and Control of Wave Dragon, Wave Energy Converter, Phd thesis, Aalborg University, 2007 [8] Năng lƣợng sóng biển cho hiệu gấp 100 lần lƣợng mặt trời Internet: http://khoaddt.tdc.edu.vn/?p=2507, 09/03/2021 [9] Năng lƣợng sóng: https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_s%C3%B 3ng, 09/03/2021 [10] PGS TS NGƢT Phạm Văn Huấn Sóng biển Thƣ viện Học liệu mở Việt Nam, tr 1-3 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com [11] Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba Khảo sát tính tốn số đặc tính thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trƣờng - số 41 (6/2013) [12] Falnes, J Ocean Waves and Oscillating Systems, Linear Interaction Including Wave-Energy Extraction, Cambridge University, 2002 [13] Silvia Bozzi, Adrià Moreno Miquel, Alessandro Antonini and Giuseppe Passoni Modeling of a Point Absorber for Energy Conversion in Italian Seas Energies, 2013, 3033-3051 [14] M Eriksson, Jan Isberg and Mats Leijon Hydrodynamic modelling of a direct drive wave energy converter International Journal of Engineering Science, 2005, 1377–1387 [15] Michael E McCormick Ocean Wave Energy Conversion Dover Publications, 2013 71 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƢỢNG SĨNG BIỂN RESEARCH AND DESIGN OF MARINE ENERGY RECOVERY MECHANICAL EQUIPMENT Trần Ngọc Thủy Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh TĨM TẮT: Luận văn đề xuất thiết kế chuyển đổi lƣợng sóng thành lƣợng điện Nhờ vào tƣơng tác sóng biển phao, cụm tƣơng tác đƣợc dẫn động để hấp thu lƣợng sóng cách biến đổi chuyển động lên xuống phao thành chuyển động quay chiều máy phát điện Trƣớc tiên, ý tƣởng thiết kế đƣợc đề xuất bao gồm hệ thống bao gồm phao chuyển đổi lƣợng Tiếp theo phân tích thủy động học hệ đƣợc thực Sau đó, chƣơng trình mơ hoạt động thiết bị đƣợc thực chƣơng trình Matlab/Simulink Cuối cùng, thiết bị đƣợc thiết kế chế tạo để thử nghiệm Kết thử nghiệm cho thấy thiết bị làm việc nhịp nhàng với hiệu suất cao Từ khóa: Thiết bị chuyển đổi lượng; lượng điện; lượng sóng ABSTRACT: This study presents an innovative design for a wave energy converter (WEC) Based on the interaction between the sea wave and the floating buoy, the power take-off (PTO) is actuated to absorb wave energy by converting the bidirectional motion of the floating buoy into the one-way rotation of an electric generator Firstly, a new conceptual design of the WEC included the floating buoy and PTO is proposed The hydrodynamic forces are presented and the performance of the WEC are simulated in the Matlab/Simulink environment Finally, a test rig of the proposed WEC is fabricated to experiment Experimental results indicate that the proposed device can work smoothly in high efficiency Keyswords: Energy conversion devices; electrical energy; wave energy Nhận ngày 10/5/2021, sửa xong 23/5/2021 Received: May 10, 2021; revised: May 23, 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com nhà phát triển trung tâm lƣợng biển Châu âu EMEC (European marine energy center) tính 256 nhà phát triển Các nguyên tắc làm việc hầu hết cơng nghệ đƣợc nhóm lại thành số loại Cái cho thấy nỗ lực tuyệt vời nhƣ từ nhà phát triển Yếu tố thiếu cuối cho thành công đổi sản xuất khả kinh doanh khả kinh tế công nghệ lƣợng sóng Để chứng minh trƣờng hợp kinh doanh tích cực, lƣợng chứng đáng kể, kinh nghiệm với WEC [2] dự kiến tổng hợp trƣớc Một số nhà đầu tƣ bị thuyết phục đƣờng tuyệt vời tiềm kinh tế WEC, yêu cầu theo dõi tốt WEC toàn diện ngồi khơi trƣớc thuyết phục thị trƣờng lớn Điều đặc biệt khó với WEC chi phí phát triển đặc biệt cao (ví dụ: so với lƣợng gió) q trình phát triển lâu dài Điều đặc biệt môi trƣờng ngồi khơi khắc nghiệt, địi hỏi phải có thiết bị tàu đặc biệt không dễ dàng truy cập Vì vậy, q trình phát triển địi hỏi cẩn thận cân tối ƣu hóa cơng nghệ tiến vật lý Với vị trí địa lý, khí hậu thuận lợi đất nƣớc Việt Nam đƣợc xem nƣớc có nguồn tài nguyên lƣợng tái tạo dồi đa dạng gồm : Năng lƣợng gió, lƣợng mặt trời, lƣợng sóng biển, nhiên liệu sinh học, địa nhiệt Các nguồn lƣợng đƣợc phân bố trải rộng nhiều vùng sinh thái Đặt vấn đề Việc sử dụng rộng rãi điện giá phải chuyển đổi từ sóng biển thành tựu tuyệt vời Bên cạnh chuyển đổi lƣợng sóng (WEC - Wave energy converting)[1] công nghệ đặc biệt thú vị, có vài lợi ích đáng kể cho xã hội Đây nguồn lƣợng bền vững vơ tận khác, đáng kể góp phần vào hỗn hợp lƣợng tái tạo Nói chung, tăng số lƣợng đa dạng hỗn hợp lƣợng tái tạo có lợi làm tăng sẵn có giảm nhu cầu nhiên liệu hóa thạch Điện từ lƣợng sóng giúp quốc gia tự cung cấp lƣợng nhiều phụ thuộc vào nhập lƣợng từ quốc gia khác (lƣu ý: dầu thƣờng đƣợc nhập từ nƣớc khơng ổn định trị) Nó góp phần tạo lĩnh vực chứa đựng, đổi việc làm Điện từ sóng biển đƣợc sản xuất ngồi khơi, khơng địi hỏi đất đai khơng có tác động thị giác đáng kể Khi nhu cầu lƣợng giới tiếp tục tăng dự trữ nhiên liệu hóa thạch cạn kiệt, lƣợng sóng trở nên quan trọng Nhu cầu Nó bắt đầu giá điện sau tăng với thời gian Đây thách lớn hầu hết quốc gia, có Việt Nam Trƣớc nhu cầu sử dụng lƣợng gia tăng nhanh Việt Nam việc sớm khai thác nguồn lƣợng cần thiết khơng góp phần giảm gánh nặng cung cầu lƣợng nguồn lƣợng truyền thống dần cạn kiệt mà cịn có ý nghĩa to lớn việc bảo vệ môi trƣờng phát triển bền vững Có nhu cầu lớn lƣợng tái tạo nhu cầu đa dạng hóa lƣợng tái tạo hỗn hợp lƣợng Điều dễ dàng nhận thấy gia tăng đáng kể hàng năm toàn cầu đầu tƣ vào lƣợng tái tạo, nhƣ gió mặt trời Năng lƣợng sóng chí đƣợc thêm vào đƣợc kích thích số nƣớc họ nhận lợi ích tuyệt vời tiềm Sự thúc đẩy cơng nghệ chủ yếu đến dƣới hình thức tài trợ công vốn đầu tƣ vào phát triển công nghệ, thị trƣờng kéo qua thị trƣờng công cộng ƣu đãi, chẳng hạn nhƣ hỗ trợ doanh thu Điều khả sử dụng mong muốn tích cực Một số lƣợng lớn cơng nghệ lƣợng sóng đƣợc phát triển qua 25 năm Để đƣa dẫn đây, danh sách lƣợng sóng Nghiên cứu giải an ninh lƣợng vấn đề cấp bách nƣớc ta Có thể nhận thấy nguồn lƣợng từ biển dồi nƣớc ta Việt Nam quốc gia có bờ biển dài, dài đến 3200 km Quanh năm sóng biển vỗ bờ Bên cạnh đó, nƣớc ta có nhiều hải đảo Quanh đảo biển, lƣợng sóng biển ven bờ biển nƣớc ta lớn Do đó, việc nghiên TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com cứu chuyển đổi lƣợng sóng biển thành lƣợng điện cần thiết mà góp phần giải đƣợc nhu cầu lƣợng điện nƣớc ta tƣơng lai So với nguồn lƣợng tái tạo khác, lƣợng sóng biển có mức đầu tƣ hơn, tính an toàn cao hơn, tạo đƣợc đồng tình xã hội lớn hơn, khơng cần máy điều hành lớn phức tạp, mức độ ảnh hƣởng đến cảnh quan môi trƣờng không cao Tuy nhiên, số nguồn lƣợng tái tạo đƣợc nghiên cứu khai thác Việt Nam lƣợng sóng biển chƣa nhận đƣợc nhiều quan tâm nghiên cứu khai thác Mặc dù, đƣợc biết hiệu suất chuyển đổi thành lƣợng điện nguồn lƣợng cao Hình : Thiết bị vị trí gần bờ Năng lƣợng điện từ sóng biển đƣợc thử nghiệm nhiều năm qua nhƣng chƣa đạt đƣợc kết khả quan Đến nay, khoa học công nghệ phát triển giới phải đối mặt với hậu nghiêm trọng vấn đề biến đổi khí hậu gây nhà khoa học tin tƣởng chuyển hóa lƣợng sóng biển thành lƣợng điện nhờ chuyển đổi lƣợng Hình : Thiết bị vị trí gần bờ [2] Các thiết bị gần bờ (Hình 1) có lợi gần với mạng lƣới điện, dễ bảo trì, điều kiện làm việc khắc nghiệt hơn, chi phí xây dựng thấp Một nhƣợc điểm thiết bị gắn bờ, nƣớc cạn dẫn đến lƣợng sóng thấp [2] Có nhiều phƣơng pháp biến đổi lƣợng sóng thành lƣợng điện nhƣ: Biến lực mặt sóng thành chuyển động tịnh tiến rotor bên cuộn dây máy phát thành áp suất khơng khí làm quay cánh quạt hay tác động vào piston… Từ thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng có nhiều dạng nguyên lý hoạt động khác Thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng thƣờng đƣợc thiết kế để khai thác lƣợng mặt sóng Cấu tạo thƣờng gồm phận: Phần cố định phần di động để khai thác lƣợng từ bề mặt sóng chuyển đổi thành chuyển động tịnh tiến Các thiết bị xa bờ (Hình 2)[3] đƣợc định nghĩa thiết bị mực nƣớc tƣơng đối nông (có chiều sâu bƣớc sóng ) Có hai dạng biến đổi thành lƣợng điện bao gồm dạng biến đổi trực tiếp dạng biến đổi gián tiếp Các cơng nghệ thu lƣợng sóng đƣợc thiết kế để lắp đặt vị trí gần bờ, ngồi khơi xa bờ Hình 2: Thiết bị xa bờ Pelamit [3] Hình 3: Thiết bị xa bờ PowerBuoy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Các thiết bị vị trí thƣờng gắn liền với đáy biển, tạo sở cố định thích hợp để thể dao động hoạt động Giống nhƣ thiết bị gần bờ, điều bất lợi nƣớc nơng dẫn đến sóng có cơng suất giảm, hạn chế tiềm thu hoạch nhiên ngƣời ta lập luận với đợt sóng mạnh hơn, thiết bị vùng nƣớc sâu cung cấp lƣợng hiệu Từ phân tích trên, báo đề xuất mơ hình thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng đặt ven bờ mực nƣớc cao 1m, phù hợp với vùng biển Bà Rịa Vũng Tàu Hình 5: Mơ hình phao Mơ hình nghiên cứu tính tốn thơng số Phao chịu tác dụng lực đẩy 2.1 Mơ hình thiết bị thu hồi lƣợng sóng Acsimet: (1) Trong đó: g=9.81 (m/s2) gia tốc trọng trƣờng =1020 (kg/m3) khối lƣợng riêng nƣớc biển (m3) thể tích nƣớc bị phao chiếm chỗ Hình 4: Mơ hình thiết bị thu hồi lượng sóng biển Theo điều kiện vật điều Mơ hình nghiên cứu loại thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng đặt dƣới nƣớc, sau đợt sóng tới khiến phao (3) lên kéo dây cáp (10) + xích (4) dịch chuyển làm quay bánh (5) kéo theo trục hộp số chiều (6) quay (tăng tốc chuyển động) làm quay máy phát (7) tạo dòng điện Đối trọng (9) làm nhiệm vụ giữ dây cáp căng thiết bị làm việc tiếp tục chu trình Chu kỳ sóng 6s thiết bị làm việc 24h/24h kiện để phao cân mặt nƣớc: G = Fa - Với G trọng lƣợng phao 2.3 Tính tốn mơ hình đối trọng Đối trọng có nhiệm vụ giữ cho phao vị cân mặt nƣớc nhƣ có tác dụng làm tăng qn tính q trình thu hồi lƣợng sóng 2.2 Tính tốn mơ hình phao Với nguyên lý chuyển động tịnh tiến nhƣng hình dạng kích thƣớc phao thu nhận khác thu đƣợc kết khác công suất nhƣ hiệu thiết bị TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Độ cao sóng (m) 0.1 0.125 0.15 Bước sóng (m) 5.5 7.1 8.6 Chiều sâu h (m) 1 Bảng Điều kiện sóng làm việc Kết trình bày kết mơ trƣờng hợp sóng, trƣờng hợp bao gồm biên dạng sóng, vị trí phao, mômen, vận tốc lƣợng giá trị Ru khác Hình 6: Mơ hình đối trọng Ta có lực tác dụng lên phao: : lực acsimet T1_Ru1Ru2Ru3 0.16 Vi tri [m] : trọng lực đối trọng : trọng lực phao Bien dang song Vitri phao Ru=0 Moment [Nm] vị trí cân bằng: Vitri phao Ru=1 0.00 -0.08 Phƣơng trình cân lực phao Vitri phao Ru=0.1 0.08 Moment Ru=0 Moment Ru=0.1 Moment Ru=1 Van toc Ru=0 Van toc Ru=0.1 Van toc Ru=1 Van toc [rad/s] - 22.5 15.0 7.5 0.0 Nang luong [J] Trong đó: g=9.81 (m/s2) gia tốc trọng trƣờng =1020 (kg/m ) khối lƣợng riêng nƣớc biển Nang luong Ru=0 400 Nang luong Ru=0.1 Nang luong Ru=1 300 200 100 0 10 15 20 25 Thoi gian [s] mp tổng khối lƣợng phao Hình 7: Kết mơ trường hợp sóng mđt tổng khối lƣợng đối trọng (m3) thể tích nƣớc bị phao chiếm chỗ Chƣơng trình mơ đƣợc thực trƣờng hợp điều kiện sóng bảng trƣờng hợp Ru Thông số Ký Trường Trường Trường hiệu hợp hợp hợp Tần số  góc (rad/s) 2.5 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 30 T3_Ru1Ru2Ru3 Vi tri [m] 0.16 Vitri phao Ru=0.1 Vi tri [m] T2_Ru1Ru2Ru3 Bien dang song Vitri phao Ru=0 Vitri phao Ru=1 0.08 0.00 Moment Ru=0.1 Moment [Nm] Moment [Nm] Moment Ru=0 Moment Ru=1 Van toc Ru=0.1 Van toc [rad/s] Van toc Ru=0 Van toc Ru=1 22.5 15.0 7.5 Nang luong Ru=0 Nang luong Ru=0.1 Nang luong [J] Van toc [rad/s] Vitri phao Ru=1 0.00 Moment Ru=0 6.0 Moment Ru=0.1 Moment Ru=1 4.5 3.0 1.5 0.0 Nang luong [J] Vitri phao Ru=0.1 0.08 -0.08 -0.08 0.0 600 500 400 300 200 100 0.16 Bien dang song Vitri phao Ru=0 Nang luong Ru=1 Van toc Ru=0 20 Van toc Ru=0.1 Van toc Ru=1 15 10 500 Nang luong Ru=0 Nang luong Ru=0.1 Nang luong Ru=1 400 300 200 100 0 10 15 20 25 10 15 20 25 30 Thoi gian [s] 30 Hình 9: Kết mơ trường hợp sóng Thoi gian [s] Hình 8: Kết mơ trường hợp sóng Mơmen tốc độ trục hộp số chịu ảnh hƣởng tải Khi tải tăng momen máy phát tăng tốc độ giảm Đối với trƣờng hợp khơng có tải, biên độ dao động phao đạt giá trị lớn 115 mm, dẫn đến tốc độ trục hộp số lớn 95 v/p, cơng suất thu đƣợc khơng có momen Khi tăng tải lên tối đa biên độ dao động phao thấp 10 mm, dẫn đến tốc độ trục hộp số thấp 25 v/p momen đạt giá trị cao 1,7 Nm Trƣờng hợp tăng tải lên có vị trí biên độ dao động phao lớn 50 mm, tốc độ trục hộp số lớn 80 v/p momen đạt giá trị cao 1,2 Nm Khi hệ sinh công suất tối đa: Kết luận Từ phân tích nhu cầu lƣợng Việt Nam, đánh giá đặc điểm làm việc số loại thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com giới cho thấy việc nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển phù hợp cho vùng biển Việt Nam vô cần thiết Nghiên cứu đề xuất mô hình thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng gián tiếp đặt bờ, phân tích - tính tốn số thông số phao thu lƣợng, tay cần Sau áp dụng tính cơng suất trung bình lƣợng sóng cho khu vực ven biển Việt Nam Kết cho thấy thiết bị đề xuất phù hợp với cơng nghệ nƣớc đáp ứng nhu cầu chuyển đổi lƣợng vùng có điều kiện khó khăn, ven biển, hải đảo [7] Tedd, J Testing, Analysis and Control of Wave Dragon, Wave Energy Converter, Phd thesis, Aalborg University, 2007 [8] Năng lƣợng sóng biển cho hiệu gấp 100 lần lƣợng mặt trời Internet: http://khoaddt.tdc.edu.vn/?p=2507, 09/03/2021 [9] Năng lƣợng sóng: https://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l% C6%B0%E1%BB%A3ng_s%C3%B3ng, 09/03/2021 [10] PGS TS NGƢT Phạm Văn Huấn Sóng biển Thƣ viện Học liệu mở Việt Nam, tr 1-3 Lời ảm ơn: Tài liệu tham khảo: [11] Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba Khảo sát tính tốn số đặc tính thiết bị chuyển đổi lượng sóng biển Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trƣờng - số 41 (6/2013) [1] Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Văn Hải Nghiên cứu thử nhiệm thiết bị phát điện từ lƣợng sóng biển Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, Tập 17, Số 1, 2017 [12] Falnes, J Ocean Waves and Oscillating Systems, Linear Interaction Including WaveEnergy Extraction, Cambridge University, 2002 Em xin chân thành cảm ơn đến thầy hƣớng dẫn khoa học TS Phan Cơng Bình hỗ trợ em nghiên cứu [2] ThS Phùng Văn Ngọc, GS.TS Nguyễn Thế Mịch, TS Lê Vĩnh, ThS Đoàn Thị Vân Nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển thành lƣợng điện dạng phao Tạp chí Khoa học công nghệ thủy lợi, số 21, 2014 [13] Silvia Bozzi, Adrià Moreno Miquel, Alessandro Antonini and Giuseppe Passoni Modeling of a Point Absorber for Energy Conversion in Italian Seas Energies, 2013, 3033-3051 [14] M Eriksson, Jan Isberg and Mats Leijon Hydrodynamic modelling of a direct drive wave energy converter International Journal of Engineering Science, 2005, 1377–1387 [3] Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba Khảo sát tính tốn số đặc tính thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng biển Tạp chí Khoa học kỹ thuật thủy lợi môi trường, số 41 (6/2013) [15] Michael E McCormick Ocean Wave Energy Conversion Dover Publications, 2013 [4] Tống Đức Năng, Lê Hồng Chƣơng Nghiên cứu thiết bị chuyển đổi lƣợng sóng đặt ven bờ Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, số 4, 2017 Tác giả chịu trách nhiệm viết: Họ tên: Trần Ngọc Thủy Đơn vị: Trường cao đẳng kỹ thuật công nghệ Bà Rịa Vũng Tàu [5] Bùi Đăng Linh, Nguyễn Hoàng Quốc Việt, Huỳnh Châu Duy Nghiên cứu hệ thống chuyển đổi lƣợng sóng biển thành lƣợng điện - Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP HCM, Trường ĐH Bách khoa TP HCM Điện thoại: 0904121726 Email: thuytn@bctech.edu.vn GV hƣớng dẫn xác nhận báo [6] Manhar R Dhanak, Florida Atlantic University, Boca Raton, USA Nikolas I Xiros, New Orleans, USA, Handbook of Ocean Wave Energy, 27-40 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com S K L 0 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THU? ??T THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC THỦY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƢỢNG SĨNG BIỂN NGÀNH: KỸ THU? ??T CƠ KHÍ... ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THU? ??T THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGỌC THỦY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ THU HỒI NĂNG LƢỢNG SĨNG BIỂN NGÀNH: KỸ THU? ??T CƠ KHÍ... tốn, thiết kế, chế tạo phao 32 3.3 Tính tốn, thiết kế, chế tạo đối trọng 33 3.4 Thiết kế, chế tạo khung 35 3.5 Thiết kế chế tạo cần đỡ 41 3.6 Thiết kế chế tạo

Ngày đăng: 19/09/2022, 17:40

Hình ảnh liên quan

Hình 1.4: Mơ hình của tác giả Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.4.

Mơ hình của tác giả Phùng Văn Ngọc, Nguyễn Thế Mịch, Đặng Thế Ba Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.5: Mơ hình của tác giả Tống Đức Năng, Lê Hồng Chƣơng. [4] - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.5.

Mơ hình của tác giả Tống Đức Năng, Lê Hồng Chƣơng. [4] Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 1.7: Tỷ lệ phát triển của mơ hình sóng biển trên thế giới. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.7.

Tỷ lệ phát triển của mơ hình sóng biển trên thế giới Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.11: Hệ thống phao tiêu nổi AquaBuoy. [6] - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.11.

Hệ thống phao tiêu nổi AquaBuoy. [6] Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 1.14: Công nghệ năng lƣợng đại dƣơng PowerBuoy. [6] - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.14.

Công nghệ năng lƣợng đại dƣơng PowerBuoy. [6] Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 1.15: Hệ thống WEPTOS [6] - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.15.

Hệ thống WEPTOS [6] Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 1.17: Mơ hình sơ bộ - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.17.

Mơ hình sơ bộ Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 2.1: Các thơng số của sóng. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 2.1.

Các thơng số của sóng Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 2.2: Phân loại chiều sâu mực nƣớc - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 2.2.

Phân loại chiều sâu mực nƣớc Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 2.5: Sơ đồ động lực học thiết bị. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 2.5.

Sơ đồ động lực học thiết bị Xem tại trang 51 của tài liệu.
Hình 3.1: Bản vẽ tổng thể của phao. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 3.1.

Bản vẽ tổng thể của phao Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 3.2: Phân tích lực tác dụng lên đối trọng. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 3.2.

Phân tích lực tác dụng lên đối trọng Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.4: Bản vẽ tổng thể thiết bị. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 3.4.

Bản vẽ tổng thể thiết bị Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 3.7: Bản vẽ tổng thể khung lắp cần. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 3.7.

Bản vẽ tổng thể khung lắp cần Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 3.10: Bản vẽ tổng thể cần. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 3.10.

Bản vẽ tổng thể cần Xem tại trang 66 của tài liệu.
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của hộp số. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Bảng 3.2.

Thông số kỹ thuật của hộp số Xem tại trang 67 của tài liệu.
Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật của máy phát điện. - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Bảng 3.3.

Thông số kỹ thuật của máy phát điện Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 4.1: Sơ đồ khối tính tốn động lực học thiết bị - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 4.1.

Sơ đồ khối tính tốn động lực học thiết bị Xem tại trang 70 của tài liệu.
Bảng 4.1: Điều kiện sóng làm việc - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Bảng 4.1.

Điều kiện sóng làm việc Xem tại trang 72 của tài liệu.
Hình 4.4: Kết quả mô phỏng trƣờng hợp sóng 1 - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 4.4.

Kết quả mô phỏng trƣờng hợp sóng 1 Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình 4.6: Kết quả mơ phỏng trƣờng hợp sóng 3 - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 4.6.

Kết quả mơ phỏng trƣờng hợp sóng 3 Xem tại trang 77 của tài liệu.
Hình 4.7: Công suất và hiệu suất thu đƣợc khi thay đổi tải - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 4.7.

Công suất và hiệu suất thu đƣợc khi thay đổi tải Xem tại trang 79 của tài liệu.
Hình 5.3: Thiết bị đo tốc độ và tạo momen - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 5.3.

Thiết bị đo tốc độ và tạo momen Xem tại trang 81 của tài liệu.
Hệ thống cảm biến đo vận tốc và momen đƣợc lắp đặt nhƣ hình 5.3 Do hệ quay với tải  bằng 0 nên không sinh ra  momen, thiết  bị tạo  momen  (3) cấp tải vào  làm cho trục sinh ra momen và cảm biến (2) thu dữ liệu momen và vận tốc của trục  bánh đà (1)  - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

th.

ống cảm biến đo vận tốc và momen đƣợc lắp đặt nhƣ hình 5.3 Do hệ quay với tải bằng 0 nên không sinh ra momen, thiết bị tạo momen (3) cấp tải vào làm cho trục sinh ra momen và cảm biến (2) thu dữ liệu momen và vận tốc của trục bánh đà (1) Xem tại trang 81 của tài liệu.
Hình 5.6: Kết quả thí nghiệm khơ - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 5.6.

Kết quả thí nghiệm khơ Xem tại trang 83 của tài liệu.
Hình 5.7: Mơ hình 3D hệ thí nghiệm trên hồ tạo sóng - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 5.7.

Mơ hình 3D hệ thí nghiệm trên hồ tạo sóng Xem tại trang 85 của tài liệu.
Hình 1: Thiết bị vị trí gần bờ - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.

Thiết bị vị trí gần bờ Xem tại trang 98 của tài liệu.
Hình 1: Thiết bị vị trí gần bờ [2] - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 1.

Thiết bị vị trí gần bờ [2] Xem tại trang 98 của tài liệu.
Hình 9: Kết quả mô phỏng trường hợp sóng 3 - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 9.

Kết quả mô phỏng trường hợp sóng 3 Xem tại trang 101 của tài liệu.
Hình 8: Kết quả mô phỏng trường hợp sóng 2 - (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị cơ khí thu hồi năng lượng sóng biển

Hình 8.

Kết quả mô phỏng trường hợp sóng 2 Xem tại trang 101 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan