Thiết kế, chế tạo tổ máy thuỷ điện cực nhỏ cột nước thấp phù hợp với điều kiện làm việc ở môi trường nước biển để khai thác nguồn năng lượng thuỷ triều

Bộ công nghiệp viện nghiên cứu cơ khí báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp bộ năm 2007 T ên đề tài: Thiết kế, chế tạo tổ máy thuỷ điện cực nhỏ cột nớc thấp phù hợp với điều kiện làm việc ở môi trờng nớc biển để khai thác nguồn năng lợng thuỷ triều phát điện phục vụ dân sinh vùng hải đảo Quảng Ninh Ký hiệu: 102- 07 RD/HĐ - KHCN C quan ch qun : B Cụng Thng Cơ quan chủ trì đề tài : Viện Nghiên cứu Cơ khí Chủ nhiệm đề tài : Th.s Nguyễn Chí Cờng 6904 18/6/2008 Hà Nội, năm 2008 Đề tài 102-07RD/HĐ-KHCN 2 MC LC Chng I. Kho sỏt, ỏnh giỏ kh nng ng dng in thy triu. 1.1. Tng quan vn nng lng Vit Nam 3 1.2. Cỏc gii phỏp cung cp in nng 4 1.3. Kho sỏt v gii phỏp xõy dng cụng trỡnh 9 1.4. Kt lun 19 Chng II.Tớnh toỏn thit k tua bin nc ng dng trm in thy triu 2.1. Giới thiệu chung 20 2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế tua bin cột nớc thấp 20 2.3. Thiết kế tua bin thuỷ điện công suất 1 kW, cột nớc tính toán H = 1,5m 40 Ch ng III. Kt qu kho nghim v ng dng thc t ca ti 3.1. Kt cu chung t mỏy thu in cc nh 58 3.2. Mụ hỡnh s dng in nng 59 3.3. Ni dung v kt qu kho nghim 63 3.4. Kt lun 69 Chng IV. Kt lun v kin ngh 4.1. ỏnh giỏ tim nng thy in thy triu Qung Ninh 71 4.2. Kh nng khai thỏc in thy triu 71 4.3. Mt s kin ngh 72 Ti liu tham kho 73 §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 3 CHƯƠNG I KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ĐIỆN THUỶ TRIỀU 1.1. Tổng quan vấn đề năng lượng ở Việt Nam Hiện nay, tại Việt Nam, điện lưới đã phủ khoảng 80% toàn quốc, 20% còn lại là các hải đảo, vùng sâu, vùng xa. Thế nhưng việc phủ kín lưới điện đến các nơi này ước tính cần phải mất khoảng 10 năm nữa vớ i nhiều chi phí rất tốn kém, chưa kể việc xây dựng các trạm tải về các vùng kéo theo nhiều tổn hao trong truyền tải điện cũng như chi phí đầu tư xây dựng nhà trạm. Trong khi đó, tốc độ tăng trưởng kinh tế cao đã kéo theo nhu cầu sử dụng điện năng trong nước tăng nhanh. Theo con số của Ban soạn thảo Bản quy hoạch phát triển điện lực giai đ oạn 2006 ÷ 2015 (có xét đến năm 2025 - Quy hoạch điện 6), thì nhu cầu phát triển phụ tải giai đoạn 2006 ÷ 2010 sẽ vào khoảng 17,1%/năm và nhu cầu điện sản xuất là 16,9%/năm. Trong các năm 2010 ÷ 2015, tốc độ tăng trưởng phụ tải sẽ vào khoảng 11%/năm và còn khoảng 9%/năm trong giai đoạn đến 2020. Hình 1.1. Điện năng sản xuất hàng năm theo kịch bản thấp được Chính phủ phê duyệt ngày 15/10/ 2004. (Nguồn: báo cáo của giáo sư Phạm Duy Hiến tại hội thảo “Phát triển năng lượng bền vững ở Việt Nam”) Theo cân đối nhu cầu năng lượng cho thấy từ sau năm 2010 (nếu không có đột biến lớn về khả năng khai thác) thì khả năng cung cấp năng lượng từ các nguồn tài nguyên truyền thống trong nước sẽ không thể đáp ứng được nhu cầu, dự tính đến năm 2015 lượng thiếu hụt nhiên liệu cho sản xuất điện sẽ vào khoảng 9 tỷ kWh. Tương tự, năm 2020 sẽ thi ếu hụt khoảng 35 ÷ 64 tỷ kWh. Dài hạn hơn, đến năm 2030 khả năng thiếu hụt sẽ tăng lên từ 59 đến 192 tỷ kWh. Thậm chí những năm sau đó khả năng thiếu hụt còn trầm trọng hơn. §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 4 Để tránh nguy cơ thiếu hụt năng lượng , một chiến lược phát triển năng lượng dài hơi, trong đó khai thác hiệu quả các nguồn tài nguyên sẵn có, kết hợp cùng yếu tố môi trường bền vững đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. 1.2. Các giải pháp cung cấp điện năng Để giải quyết bài toán thiếu hụt năng lượng, các nước trên thế giới đang hướng t ới các giải pháp sau: • Giảm tổn thất điện năng • Tăng hiệu quả sử dụng điện năng • Tìm kiếm, phát triển các nguồn năng lượng mới • Kết hợp phát triển năng lượng với bảo vệ môi trường • Phát triển thị trường điện cạnh tranh Nguồn năng lượng điện ở nước ta hiện chưa được sử dụng hiệu quả, còn tổn thất và lãng phí nhiều. Mức độ tổn thất có thể đến 15,8%, trong khi ở nhiều nước trên thế giới mức tổn thất chỉ vào khoảng 7 ÷ 9%. Tổn thất điện năng trong truyền tải và phân phối ở nước ta hiện nay khoảng 12%, ở một số nước trong khu vực khoảng là 7%. Mức độ t ổn thất điện nhiều đến mức ước tính trong 5 năm tới, cứ giảm bớt tổn thất điện năng 1%, Việt Nam sẽ tiết kiệm được 3,4 GWh, tương đương với sản lượng của một nhà máy công suất 500 ÷ 600 MW. Hệ quả của việc đầu tư máy móc thiết bị và công nghệ trước đây khiến cho ngành công nghiệp Việt Nam nằm trong nhóm đứng cu ối thế giới về hiệu quả sử dụng năng lượng. Hiện tại, ngành công nghiệp - chiếm khoảng 40% nhu cầu năng lượng thương mại của Việt Nam, tương đương khoảng 19 triệu tấn dầu quy đổi/năm - vẫn chưa có tiến bộ đáng kể nào trong việc tăng hiệu quả sử dụng năng lượng. Đợt khảo sát gần đây tại mộ t số nhà máy sản xuất thép, xi măng, sành sứ, hàng tiêu dùng cho thấy, tiềm năng tiết kiệm năng lượng có thể đạt đến 20%, tức là có thể giảm bớt chi phí cho sử dụng năng lượng trong ngành công nghiệp khoảng 10.000 tỷ đồng mỗi năm. Theo ông Phạm khánh Toàn - Viện Năng lượng - Bộ Công nghiệp (cũ), nguyên nhân khiến cho đại đa số các cơ sở công nghiệp Việt Nam đạt mức hiệu suấ t sử dụng năng lượng thấp, thì thứ nhất do thiếu khuôn khổ pháp lý để thúc đẩy các hoạt động tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp. Thứ hai là thiếu các thông tin về tiềm năng nâng cao tiết §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 5 kiệm năng lượng, chi phí và lợi ích của các thiết bị tiết kiệm năng lượng, tiềm năng của các giải pháp tiết kiệm năng lượng chi phí thấp, các ứng dụng và công nghệ mới. Theo một báo cáo của Viện Năng lượng, cho đến nay Việt Nam mới khai thác được 25% nguồn năng lượng tái tạo, phần lớn là thuỷ điện, còn lại 75% vẫn chưa được khai thác. • Năng l ượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch, không gây khí thải và hiệu ứng nhà kính, tại các huyện đảo có số giờ nắng tương đối lớn, trung bình khoảng 2000 ÷ 2500 h/năm với tổng năng lượng bức xạ mặt trời trung bình khoảng 150 kCal/cm 2 /năm. Tuy nhiên thiết bị có giá thành cao (khoảng 20000 USD cho một hệ thống điện có công suất 2 kW), trong khi thu nhập của dân cư các huyện đảo còn thấp. Mặt khác, pin mặt trời không phát huy được hiệu quả trong những ngày mưa hay trời âm u. • Năng lượng gió cũng là nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường. Nhìn ra thế giới, năng lượng gió hiện còn rất mới. Đức và sau đó là Tây Ban Nha, Hoa Kỳ và Đan M ạch là những quốc gia sử dụng năng lượng gió nhiều nhất, các quốc gia còn lại đều có công suất lắp đặt ít hơn 100 MW. Tiềm năng về năng lượng gió ở Việt Nam được đánh giá cao, nhưng hiện tại vẫn trong giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm, ứng dụng vào thực tế chưa nhiều. Mặt khác, tần suất gió tại nhiều huyện đảo không ổn định, ph ụ thuộc vào thời tiết, chiều gió thay đổi hay theo khí hậu, địa hình, tốc độ gió rất không đều, nên ứng dụng năng lượng gió cung cấp điện cho các huyện đảo không được khả thi. • Trong hàng loạt các giải pháp phát triển các nguồn điện như nhập khẩu điện, phát triển thủy điện, điện hạt nhân, , dường như nước ta còn bỏ quên nguồn điệ n thuỷ triều, một nguồn điện giá thành rẻ và lại rất thân thiện với môi trường. Nghiên cứu ứng dụng năng lượng điện thuỷ triều đã được quan tâm nghiên cứu từ sau cuộc khủng hoảng năng lượng đầu những năm 1970, mở ra triển vọng mới về năng lượng do thuỷ triều là nguồn năng lượng vô tận, không gây ô nhiễm môi trường. Trong n ỗ lực xây dựng thị trường điện cạnh tranh, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 26/2006/QĐ-TTg ngày 26/1/2006 về lộ trình hình thành và phát triển thị trường điện lực Việt Nam gồm ba cấp độ: cấp độ 1 (từ 2005 ÷ 2014) là thị trường phát điện cạnh §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 6 tranh, cấp độ 2 (từ 2015 ÷ 2022) là thị trường bán buôn điện cạnh tranh và cấp độ 3 (từ sau 2022) là thị trường bán lẻ điện cạnh tranh. Hiện nay EVN đang trực tiếp ký hợp đồng với các công ty phát điện thuộc và ngoài EVN, từng bước tạo thị trường phát điện cạnh tranh. a. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng năng lượng đại dương trên thế giới Đứng trước tình trạ ng cạn kiệt các nguồn năng lượng hoá thạch truyền thống và sự ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng, nhiều quốc gia trên thế giới đã xúc tiến cho xây dựng các nhà máy điện nguyên tử công suất lớn để bù đắp tình trạng thiếu hụt năng lượng trong tương lai gần. Năng lượng hạt nhân được coi là một nguồn năng lượng sạch, thân thiện do không làm ô nhiễm môi trường. Nhưng nguồn năng l ượng này vẫn gây nhiều tranh cãi, nhất là sau thảm hoạ Chernobyl tại Ukraina, Liên Xô (cũ), đã gây lên tâm lý lo ngại về tính an toàn của các nhà máy hạt nhân. Mặt khác, nguồn uranni đang trở nên cạn kiệt, lại không phải quốc gia nào cũng có khả năng tiếp cận được kỹ thuật nhà máy điện hạt nhân. Vậy nên xu hướng hiện nay có ba dạng năng lượng tái tạo chính đang được thế giới quan tâm là năng lượng mặt trời, nă ng lượng gió và năng lượng đại dương. Hiện nay trên thế giới nhiều nước đã đầu tư nghiên cứu năng lượng đại dương theo các phương án: điện thủy triều (tận dụng độ chênh lệch mực nước thủy triều); điện sóng biển (tận thu năng lượng sóng biển để phát điện); điện dòng chảy (dòng thủy triều hoặc dòng hải l ưu). Mỗi dạng lại có các kiểu tua bin khác nhau. Năm 1960 người Pháp đã xây nhà máy điện thủy triều trên sông Ranxơ. Phương pháp ứng dụng năng lượng thuỷ triều truyền thống là xây dựng những con đập giữ nước tại các cửa sông, nhà máy điện thuỷ triều La Rance gần St Malo, với công suất 240 MW- gồm 24 tổ máy, sản lượng điện hàng năm đến 544.10 6 kWh. Vốn xây dựng nhà máy cao gấp hai lần so với điện truyền thống. Các nhà máy điện thuỷ triều kiểu này vẫn gây nhiều tranh cãi vì sự tác động của nó tới môi trường tự nhiên. Tại Nga cũng có nhiều dự án xây dựng nhà máy điện thủy triều lớn như nhà máy ở vịnh Lumbôvxki với công suất 5,2 MW/tổ (64 tổ), tại đây có độ lớn triều trung bình là 4,2 m; tại Menzinxki có độ lớn triề u trung bình đạt 5,37m đã lắp đặt tổ máy có công suất đến 20MW. §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 7 Vào tháng 6 năm 2003 tại phía bắc bờ biển Devon, các kỹ sư người Anh đã thử nghiệm thành công trạm điện thuỷ triều kiểu dòng chảy. Tua bin có hai cánh quạt dài 11 m, công suất thiết kế 300 kW, turbine phát điện được đặt trực tiếp giữa dòng thuỷ triều và do đó có thể liên tục cung cấp điện. Tua bin phát điện chạy bằng dòng thuỷ triều không gây tiếng ồn, có hiệu suất cao, và không phá vỡ c ảnh quan thiên nhiên, không phương hại tới các loài động vật biển vì cánh quạt chỉ quay với vận tốc 20 vòng/phút. Hình 1.2. Tua bin kiểu dòng chảy. Tại khu vực châu Á, Trung Quốc là nước đầu tiên xây dựng trạm điện thủy triều, Trung Quốc bắt đầu xây dựng trạm đầu tiên năm 1980, đưa vào hoạt động 1984, công suất tổ máy 600 kW/tổ (buld tua bin). Mới đây nhất tháng 1 năm 2006 tại tỉnh Zhejiang phía đông Trung Quốc trạm điện thuỷ triều công suất 40 kW đi vào hoạt động với chi phí 23.000 USD. Đề tài 102-07RD/HĐ-KHCN 8 Hỡnh 1.3. Tua bin buld. Trong bi cnh cỏc ngun nhiờn liu ca cỏc nh mỏy phỏt in s dng nng lng hoỏ thch ngy cng cn kit thỡ cụng ngh sn xut in t cỏc ngun nng lng tỏi sinh nh thu nng, phong nng v nng lng mt tri rt cú trin vng. b. Tỡnh hỡnh ng dng trong nc Trong nhng nm gn õy cỏc hot ng nghiờn cu v ng dng nng l ng mi, nng lng tỏi to nc ta ngy cng phỏt trin v cú nhng kt qu ng dng ỏng k, ú l vic ng dng cỏc ngun nng lng mt tri, nng lng giú, thy in, nng lng sinh khi, nng lng a nhit, nng lng súng Vit Nam với bờ biển dài trên 3000 km, diện tích 3 triệu km 2 cú nhiu tim nng phỏt trin v in thy triu. Cỏc kt qu o c cho thy chờnh mc nc thy triu ven bin nc ta tng i ln, trung bỡnh khong 1,5 m, ln nht n 4,7 m. Ch thu triu tng i a dng, t nht chiu u, n bỏn nht chiu u v chiu hn hp. Nhiu vựng c ỏnh giỏ cú tim nng khai thỏc in thu chiu, nh lu vc h thng sụng Cu Long, b bin vnh Bc B. Qua khảo sát, phần lớn các đảo không có điện lới quốc gia, điện mặt trời do giá thành quá cao nên ngời dân không thể tự đầu t trang bị. Hơn nữa, trong mùa đông và ngày ma, bức xạ mặt trời thấp dẫn tới giảm công suất điện sản sinh ra, không đáp ứng đợc yêu cầu năng lợng nh trong ngày nắng. Về năng lợng gió, do vận tốc gió thấp và không thờng xuyên, công nghệ lại phức tạp, giá thành cao nên ngời dân không có điều kiện sử dụng. Năng lợng thuỷ điện nhỏ trên các đảo, do không có các dòng sông, suối có lu vực đủ rộng nên chỉ có thể sử dụng năng lợng thuỷ triều. Hiện tại dân tại các huyện đảo chủ yếu sử dụng điện diezen, giá điện cao, khoảng 6000 ữ 10000 đ/kWh và chỉ sử dụng vào khoảng 4 ữ 6 tiếng buổi tối. §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 9 Hiện nay, việc nghiên cứu ứng dụng thủy triều để phát điện ở Việt Nam đang ở bước đầu tiên, mới được đề cập trong thời gian gần đây và ở qui mô thí nghiệm. Các hướng nghiên cứu chủ yếu tập chung theo dạng thủy điện thủy triều có đập, thủy triều dòng chảy… Dạng ứng dụng dòng chảy thuỷ triều ở trong nước hi ện tại mới chỉ có một công trình nghiên cứu đề cập. Đề tài có mã số I119 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và thử nghiệm trạm phát điện dùng dòng chảy thuỷ triều công suất nhỏ từ 0,5 ÷ 1 kW", do Viện Năng Lượng thuộc Tổng công ty Điện lực Việt Nam chủ trì. Dạng tua bin Sovonius mà đề tài đưa ra có hiệu suất thấp (η T =0,23), khả năng ứng dụng khai thác năng lượng đại dương không cao. Phương pháp điện thủy triều có đập chắn có đặc điểm tương tự như thủy điện truyền thống, tuy nhiên điện thủy triều có đặc điểm là cột nước thấp, do đó phải tính toán, lựa chọn loại tua bin phù hợp mới phát huy được hiệu quả sử dụng. 1.3. Khảo sát và giải pháp xây dựng công trình a. Một số khái niệm về thuỷ triều Để nghiên cứu hiện tượng thuỷ triều, người ta đã đề cập đến một số khái niệm liên quan như biên độ triều, thời gian chiều dâng, thời gian chiều rút, chu kỳ thuỷ triều • Chiều dâng: là dao động mực nước biển lên cao dần rồi đạt tới vị trí cao nhất, hay là sự dâng cao của m ực nước từ lúc nước ròng đến lúc nước lớn. • Chiều rút: là dao động mực nước biển xuống dần rồi đạt tới vị trí thấp nhất, hay là sự hạ thấp mực nước biển từ lúc nước lớn đến lúc nước dòng. • Nước lớn: là vị trí cao nhất của nước biển trong một chu kỳ dao động. • Nước ròng: là vị trí thấp nh ất của nước biển trong một chu kỳ dao động. • Biên độ chiều: là khoảng cách theo chiều thẳng đứng giữa mực nước lớn và mực nước ròng kế tiếp hay khoảng cách giữa mực nước ròng và mực nước lớn kế tiếp. • Độ cao chiều: là vị trí mực nước vào lúc nước lớn trên một mức nào đó được quy ước là mực số 0. • Thời gian chi ều dâng: là khoảng thời gian giữa thời điểm xuất hiện nước ròng và nước lớn kế tiếp. §Ò tµi 102-07RD/H§-KHCN 10 • Thời gian chiều rút: là khoảng thời gian giữa thời điểm xuất hiện nước lớn và nước ròng kế tiếp. • Chu kỳ thuỷ triều: là khoảng thời gian giữa hai lần nước lớn liên tiếp, hoặc hai khoảng nước ròng liên tiếp. Chu kỳ bán nhật chiều trung bình khoảng 12 giờ 25 phút. Vì vậy trong một ngày mặt trăng (là khoảng thời gian giữa hai lần mặt trăng liên tiế p cao nhất qua kinh tuyến) bằng 24 giờ 50 phút, đều đặn hai lần con nước lớn và hai lần nước ròng. Các thời gian chiều dâng và thời gian chiều rút bằng nhau, các độ cao nước lớn và nước dòng kế tiếp nhau hầu như bằng nhau và biến thiên theo quy luật trong một tháng. Người ta còn gọi thuỷ triều có tính chất và đặc điểm như trên là bán nhật chiều đều, hoặc bán nhật chiều thuần nhất. Bán nhật chiề u có thời gian chiều dâng chênh lệch nhiều với thời gian chiều rút được gọi là triều nước nông vì loại chiều này thường quan trắc thấy ở các vùng nước nông, chủ yếu ở vùng cửa sông. Chu kỳ nhật chiều dài gấp đôi chu kỳ bán nhật chiều. Trong một ngày mặt trăng có thể quan trắc thấy một lần nước lớn và một lần nước dòng. Trong thực tế còn có loại thuỷ triều thay đổi theo chu kỳ, có khi gần giống nhật triều, có khi lại gần giống bán nhậ t triều. Người ta gọi đó là triều hỗn hợp hay tạp triều. Triều hỗn hợp được chia làm hai loại: bán nhật triều không đều và nhật triều không đều tuỳ theo nó giống nhật triều hay giống bán nhật triều hơn. b. Thuỷ triều ven biển Việt Nam Thuỷ triều là một hiện tượng tự nhiên, gây nên sự dao động của mực nước biển mà nguyên nhân sâu xa của nó là sự tác động tươ ng hỗ giữa mặt trăng, mặt trời và trái đất. Hiện tượng dao động của mực nước biển còn bị chi phối rất lớn bởi các yếu tố địa hình, địa lý khu vực. Nước ta có bờ biển dài trên 3000 km, chiếm phần lớn bờ phía Tây của biển Đông với địa hình phức tạp kéo dài trên 14 vĩ độ, nên chế độ triều ở nước ta khá đa dạng và phức tạ p. Có những vùng nhật triều như ven biển Vịnh Bắc Bộ, lại có những vùng bán nhật triều và bán nhật triều không đều như vùng biển Trung Nam Bộ và Vịnh Thái Lan, biên độ triều từ 0,5 ÷ 4 m. Thuỷ triều ở ven biển nước ta thể hiện đầy đủ các dạng dao động. Có nơi trong một ngày đêm thuỷ triều ở đó có một lần đạt trị số lớn nhất, m ột lần đạt trị số nhỏ nhất. Cũng [...]... phức tạp, không kinh tế Vì vậy ở đây chúng tôi sẽ chọn loại công suất 1 kW để thiết kế chế tạo và ứng dụng thử nghiệm 2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế tua bin nớc cột nớc thấp 2.2.1 Tóm lợc các phơng pháp tính toán thiết kế Trong thực tế tua bin nớc đợc thiết kế chế tạo rất nhiều loại khác nhau tuỳ theo điều kiện cột nớc làm việc của tua bin Trong điều kiện cột nớc thấp ngời ta thờng sử dụng tua... xuất thực tế của vùng triều Các vùng đảo Quảng Ninh nh Quan Lạn, Minh Châu, Ngọc Vừng có tiềm năng và nhu cầu ứng dụng điện thuỷ triều, có nhiều đầm nuôi thuỷ sản và vùng eo biển có thể tận dụng để xây dựng các trạm điện thuỷ triều Đối với các vùng đầm nớc và eo biển ở đây độ chênh thuỷ triều thuận lợi cho việc xây dựng các trạm điện thuỷ triều cũng chỉ vào khoảng 1,5 ữ 2,0 m Để phục vụ cho mục đích... Tính toán thiết kế tua bin nớc ứng dụng cho trạm điện thuỷ triều 2.1 Giới thiệu chung Các trạm phát điện thuỷ triều có đặc điểm là cột nớc làm việc của tua bin rất thấp do độ chênh lệch thuỷ triều giữa nớc lớn và nớc ròng không cao Độ chênh trung bình giữa nớc lớn và nớc ròng tại vùng biển Quảng Ninh vào khoảng 2,0 m Ngoài ra chiều cao cột nớc tại các trạm điện thuỷ triều còn phụ thuộc điều kiện địa... đích nghiên cứu và ứng dụng ở đây các trạm điện thuỷ triều chúng tôi sẽ chọn cột áp làm việc của tua bin là 1,2 ữ 1,8 m, cột nớc trung bình tính toán là 1,5 m Công suất tổ máy chúng tôi chọn là 1kW Nếu chọn công suất lớn, kích thớc máy sẽ lớn, cồng kềnh, chế tạo tốn kém cần phải có dự án đầu t lớn Nếu chọn công suất nhỏ hơn sẽ cần rất nhiều tổ máy cho một trạm thuỷ điện, việc xây dựng trạm, vận hành... của máy Có thể liệt kê các dạng tổn thất thủy lực nh sau: - Tổn thất ở buồng dẫn dòng vào hoặc cánh hớng dòng vào; - Tổn thất ở bánh công tác; - Tổn thất ở buồng dẫn dòng ra hoặc cánh hớng dòng ra Trong đó tổn thất thuỷ lực ở bánh công tác chiếm phần đáng kể và việc tính toán rất phức tạp ở đây chủ yếu đề cập đến việc tính toán lý thuyết tổn thất thuỷ lực trong bánh công tác ca máy thuỷ lực cánh dẫn Tổn... khả năng thoát lớn và có vòng quay làm việc cao Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sẽ chỉ giới thiệu cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế tua bin hớng trục, vì loại tua bin này sẽ đợc nghiên cứu thiết kế chế tạo và ứng dụng để xây dựng các trạm điện thuỷ triều Bánh công tác là bộ phận quan trọng nhất của tua bin hớng trục, thực hiện chức năng biến đổi năng lợng của dòng chất lỏng thành cơ năng. .. trc 2Uo v () trc /T ứng với chế độ làm việc là bơm Việc tính toán thiết kế tua bin bắt đầu từ việc lựa chọn mô hình, xác định các kích thớc cơ bản của tua bin, sau đó tính toán thiết kế cánh và tính toán phân bố vận tốc và áp suất trên prôphin cánh, tính toán tổn thất trong chảy bao lới cánh để đánh giá sơ bộ chất lợng của lới cánh 34 Đề tài 102-07RD/HĐ-KHCN Việc tính toán thiết kế cánh bánh công tác... biên có có thể thay thế bởi lớp xoáy bao gồm các xoáy có cờng độ nhất định phân bố liên tục dọc theo bề mặt cánh Bề mặt cánh đợc tạo nên bởi tập hợp các đờng dòng của chuyển động tơng đối và các lớp xoáy liên hợp Vì vậy để xác định các prôphin cánh cần phải tìm đờng dòng tổng hợp của chuyển động tơng đối Vận tốc tổng hợp của dòng tơng đối ở một điểm bất kỳ có thể xác định bằng tổng vận tốc dòng không... lỏng với cánh dẫn, do dòng vào xảy ra va đập hoặc do chuyển động xoáy qua khe hở giữa bánh công tác và vỏ (trong máy hớng trục) Có thể chia các dạng tổn thất này thành hai loại: tổn thất prôphin và tổn thất qua khe đầu mút cánh (trong máy hớng trục) Tổn thất prôphin bao gồm tổn thất trong chảy bao lới cánh bởi dòng chất lỏng thực (nhớt) và tổn thất do lực cản áp suất sinh ra do sự chèn ép dòng ngoài bởi... suất làm việc tốt và không bị xâm thực trong quá trình làm việc Các thông số ban đầu để giải bài toán thuận là kích thớc của bánh công tác, hình dạng prôphin, lu lợng, cột áp và số vòng quay làm việc của máy Vịêc xác định phân bố vận tốc và áp suất trên cánh đợc thực hiện dựa trên cơ sở các phơng pháp mô tả chuyển động của dòng chất lỏng qua lới Dòng chất lỏng chuyển động qua lới cánh có thể xem nh tổng . an ninh quốc phòng vùng biển phía Đông Bắc của Tổ quốc. Đề tài Thiết kế, chế tạo tổ máy thuỷ điện cực nhỏ, cột nước thấp phù h ợp với điều kiện làm việc ở môi trường nước biển để khai thác nguồn. tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp bộ năm 2007 T ên đề tài: Thiết kế, chế tạo tổ máy thuỷ điện cực nhỏ cột nớc thấp phù hợp với điều kiện làm việc ở môi trờng nớc biển. thiết kế tổ máy thuỷ điện nhỏ; xây dựng trạm thuỷ điện nhỏ, phân tích và đánh giá hi ệu quả ứng dụng”. Để thiết kế chế tạo được tổ máy tua bin phù hợp điều kiện dùng năng lượng thủy triều,