Tính toán, thiết kế và mô phỏng hệ thống chuyển đổi năng lượng sóng biển thành điện năng dạng tấm phẳng dao động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN THÀNH ĐIỆN NĂNG DẠNG TẤM PHẲNG DAO ĐỘNG Sinh viên thực hiện: LÊ ĐÌNH CHỨC LA VĂN THUẬN Đà Nẵng – Năm 2018 Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp kết cuối chương trình đào tạo, địi hỏi sinh viên tự học tự nghiên cứu, áp dụng kiến thức tổng hợp năm học Đồng thời để đề tài có tính tính ứng dụng vào thực tế, nhóm chúng em chọn đề tài “Tính tốn, thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động” Sản xuất điện từ lượng tái tạo xu chung giới, đặc biệt lượng từ sóng biển Trong đó, Việt Nam quốc gia có tiềm lớn biển, việc nghiên cứu phát triển hệ thống áp dụng cho vùng biển Việt Nam có ý nghĩa to lớn mặt khoa học ý nghĩa xã hội Đề tài tập trung nghiên cứu nguồn lượng sóng biển khu vực biển nơng, để lựa chọn khu vực có tiềm phù hợp với hệ thống thiết kế, tính tốn mức lượng có khu vực Từ đến thiết kế phẳng dao động tiếp nhận nguồn lượng sóng hệ thống thủy lực để phát điện Sau kiểm nghiệm bền cho hệ thống mô hoạt động hệ thống phần mềm Catia P3_V5R21 phần mềm Automation Studio Phương pháp nghiên cứu: thu thập số liệu, tính tốn thiết kê, kiểm nghiệm mơ máy tính Đối tượng nghiên cứu đề tài: sóng biển khu vực biển nông, hệ thống thủy lực chuyển đổi lượng thiết bị thủy lực Để hoàn thành đề tài này, em xin chân thành cám ơn hướng dẫn tận tình thầy TS Phan Thành Long quý thầy cô giúp đỡ hướng dẫn thêm chun mơn để nhóm chúng em hồn thành đề tài Chúng em mong nhận đóng góp ý kiến q thầy bạn để đề tài hoàn thiện Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Lê Đình Chức SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -ii- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp thành từ nghiên cứu hoàn thiện thực tế sở số liệu thực tế thực theo dẫn giáo viên hướng dẫn Các số liệu tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn gốc rõ ràng theo quy định liêm học thuật Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng quy định Mọi chép không hợp lệ vị phạm quy định xin chịu trách nhiệm trước nhà trường pháp luật Đà Nẵng, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Lê Đình Chức SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -iii- Tính tốn thiết kế mô hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ vi DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT x Trang Chương 1: TỔNG QUAN VỀ SÓNG BIỂN VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA SÓNG BIỂN 1.1 Khái niệm chung sóng biển đặc điểm sóng biển 1.1.1 Khái niệm sóng biển 1.1.2 Định nghĩa mực nước đại dương 1.1.3 Thơng số đặc tính sóng đại dương 1.2 Phương pháp tính tốn thơng số đặc tính sóng biển Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG SÓNG THÀNH ĐIỆN NĂNG 11 2.1 Cơ sở để chuyển đổi lượng sóng thành điện 11 2.1.1 Nguyên lý sử dụng dao động sóng biển để tạo dao động hệ phao .11 2.1.2 Nguyên lý sử dụng phương pháp lắc có cơng suất lớn để biến đổi lượng sóng sang - điện 14 2.1.4 Nguyên lý chuyển đổi lượng sóng thành điện thơng qua tuabin thủy lực 15 2.2 Các hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện 16 2.3 Hệ thống chuyển đổi lượng sóng dạng phẳng 22 2.3.1 Sự hình thành sóng đại dương .22 2.3.2 Năng lượng sóng vùng hình thành 23 2.3.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng .25 Chương TÍNH TỐN ẢNH HƯỞNG CỦA SĨNG BIỂN LÊN BỘ CHUYỂN ĐỔI DẠNG TẤM 30 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -iv- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động 3.1 Điều kiện thực tế lượng biển Việt Nam khu vực Biển Đơng 30 3.1.1 Chế độ gió khu vực biển Việt Nam 30 3.1.2 Chế độ sóng vùng biển Việt Nam 30 3.1.2 Đặc điểm địa lý bờ biển đáy ven bờ biển khu vực biển Việt Nam 33 3.1.3 Đánh giá khả áp dụng chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng .35 3.2 Tính tốn lượng chắn sóng thu từ sóng tới 35 Chương 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA HỆ THỐNGCHUYỂN ĐỔI NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN THÀNH ĐIỆN NĂNG 39 4.1 Giới thiệu hệ thống thủy lực 40 4.2 Giới thiệu phần tử thủy lực 40 4.2.1 Tính tốn bơm thủy lực .40 4.2.2 Bình tích 44 4.2.3 Động thủy lực 50 4.2.4 Van chiều 58 4.2.5 Máy phát điện 60 4.2.6 Hộp tăng tốc hành tinh 63 4.2.7 Dầu thủy lực 72 4.3 Tính tốn thiết kế hệ thống 73 4.3.1 Tính tốn thiết kế bơm piston tác dụng đơn 73 4.3.2 Tính toán đường ống dẫn dầu cao áp 77 4.3.3 Motor thủy lực .79 4.3.4 Tính tốn bình tích 81 4.3.5 Tính tốn hộp tăng tốc hành tinh 82 4.3.6 Tính toán lựa chon máy phát điện ba pha 83 Chương 5: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG VÀ KIỂM NGHIỆM 85 5.1 Mô hoạt động hệ thống phần mềm Catia P3_V5R21 .85 5.1.1 Giới thiệu phần mềm Catia .85 5.1.2 Thết kế hệ thống chuyển đổi lượng phần mềm Catia 86 5.1.3 Ứng dụng mơi trường Generative Structural Analysis để phân tích bền cho cấu hệ thống 91 5.2 Mô thủy lực phần mềm Automation Studio 96 5.2.1 Giới thiệu phần mềm 96 5.2.2 Ưu điểm phần mềm Automation Studio .97 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -v- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động 5.2.3 Mô tả phần mềm cách sử dụng .97 5.2.4 Kết mô nhận xét 105 KẾT LUẬN 107 PHỤ LỤC……………………………………………………….……………110 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -vi- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ Bảng 1.1 Chuyển đổi đơn vị vận tốc Bảng 2.1 Các chuyển đổi lượng giới 16 Bảng 4.1 Giá trị số K cho loại bơm 48 Bảng 4.2 Kiểu CCHT số lượng số truyền, số lượng phần tử ma sát 64 Bảng 4.3 Kiểu CCHT dãy số CCHT, số lượng phần tử ma sát 65 Bảng 4.4 Hệ số µ xác định tính tốn cho trụ có chiều dài khơng đổi 75 Bảng 4.5 Thông kêt cấu ống dẫn dầu lựa chon 77 Hình 1.1 Mực nước đại dương Hình 2.1 Nguyên lý chung chuyển đổi lượng sóng biển thành điện 11 Hình 2.2 Nguyên lý sử dụng dao động phao để tạo điện 12 Hình 2.3 Bộ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện kiểu phao 13 Hình 2.4 Nguyên lý biến đổi điện để tạo điện 14 Hình 2.6 Ngun lý chuyển đổi lượng sóng biển thành lượng điệnnhờ tuabin gió 15 Hình 2.7 Nguyên lý chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dùng tuabin thủy lực 16 Hình 2.8 Các vùng hình thành sóng thành phần sóng 23 Hình 2.9 Sơ đồ phân tích lượng sóng vùng hình thành sóng 24 Hình 2.10 Hình sơ đồ hệ thống…………………………………………………… 25 Hình 2.11 Sơ đồ phân tích lực 25 Hình 2.12 Lực tác dụng sóng biển bên phẳng 27 Hình 2.13 Lớp biên chất lỏng chảy qua phẳng 28 Hình 2.14 Lực đẩy Ác-si-met tác dụng lên phẳng 28 Hình 2.15 Hình dạng phẳng thiết kế 29 Hình 3.1 Chế độ gió biển Việt Nam 30 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -vii- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Hình 3.2 Sơ đồ phân vùng tiềm năng lượng sóng dải ven biển Việt Nam 32 Hình 3.3 Sơ đồ địa hình đáy biển khu vực ven biển Việt Nam 34 Hình 3.4 Sơ đồ tiếp nhận lượng sóng phẳng 36 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện 40 Hình 4.2 Sơ đồ cấu tạo bơm piston 41 Hình 4.3 Kết cấu bình tích 45 Hình 4.4 Các giai đoạn hoạt động bình tích loại túi khí 45 Hình 4.5 Sơ cấu tạo động thủy lực kiểu piston hướng kính 50 Hình 4.6 Sơ đồ động học piston motor thủy lực 52 Hình 4.7 Sơ đồ phân tích động học piston motor thủy lực 56 Hình 4.8 Van dạng trượt………………………………………………………………58 Hình 4.9 Van dạng xoay 59 Hình 4.10 Van chiều bi trượt 59 Hình 4.11 Ký hiệu thủy lực van chiều 60 Hình 4.12 Sơ đồ nguyên lý máy phát điện đồng pha không chổi than 61 Hình 4.13 Sơ đồ nguyên lý máy phát tự kích thích dung dioze chỉnh lưu 63 Hình 4.14 Các dãy cấu hành tinh 65 Hình 4.15 Mơ tả cấu trúc quan hệ động học, động lực học cấu hành tinh 66 Hình 4.16 Dãy cấu hành tinh ba khâu (a, b) bốn khâu (c) 68 Hình 4.17 Khối bánh hành tinh 71 Hình 4.18 Sơ đồ hệ hành tinh 71 Hình 4.22 Kết cấu hệ hành tinh thiết kế 83 Bảng 4.6 Thông số máy phát điện lựa chọn 84 Hình 5.1 Giao diện môi trường part design Catia 86 Hình 5.2 Bơm piston đơn thiết kế Catia 87 Hình 5.3 Ổ đỡ trục quay phẳng 87 Hình 5.4 Bình tích thiết kế Catia 87 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -viii- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Hình 5.5 Hệ thống phẳng tiếp nhận lượng sóng biển 88 Hình 5.6 Giàn bình thủy lực hệ thống 89 Hình 5.7 Hệ bánh rang hành tinh 90 Hình 5.8 Motor thủy lực 90 Hình 5.9 Tổ hợp máy phát motor thủy lực đặt bờ 91 Hình 5.10 Mơi trường Generative Structural Analysis Catia 91 Hình 5.11 Phân bố ứng suất phẳng tiếp nhận lượng sóng 92 Hình 5.12 Sự chuyển vị phẳng tiếp nhận sóng biển 92 Hình 5.13 Phân bố áp lực đặt lên thành xylanh bơm piston 93 Hình 5.14 Phân bố chuyển vị phần tử thành xylanh bơm piston 93 Hình 5.15 Sai lệch cục thành xylanh bơm piston 94 Hình 5.15 Giao diện môi trường Drafting Catia 94 Hình 5.16 Giao diện hình mơi trường DNU Nikematics 95 Hình 5.17 Giao diện phần mềm Automation Studio 96 Hình 5.18 Giao diện làm việc Automation Studio 97 Hình 5.19 Mơi trường soạn thảo biểu đồ Automation Studio 98 Hình 5.20 Thanh công cụ mô Automation Studio 99 Hình 5.21 Thanh cơng cụ chèn Automation Studio 99 Hình 5.22 Thư viện tìm kiếm Automation Studio 100 Hình 5.23 Hộp thoại Project Template 101 Hình 5.24 Giao diện hộp thoại đặc tính phần tử 102 Hình 5.25 Hộp chọn xây dựng hệ thống phần tử thủy lực 103 Hình 5.26 Sơ đồ mô hệ thống chuyển đổi lượng thiết kế 105 Hình 5.27 Kết xuất từ mô Automation Studio 106 SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -ix- Tính tốn thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT KH-CN: Khoa học công nghệ CCHT: Cơ cấu hành tinh MPĐ: Máy phát điện WEC (Wave energy converter): Bộ chuyển đổi lượng sóng SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -x- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động lực, điều khiển trực tiếp hay gián tiếp điện, thủy lực, khí nén, vi điều khiển, PLC hay kết hợp Ngồi kết hợp đường đặc tính hình mơ động xuất từ phần mềm điều khiển, đánh giá q trình làm việc máy Trên sở vận dụng vào q trình làm việc thực tế 5.2.2 Ưu điểm phần mềm Automation Studio Hiện nay, việc xây dựng tính tốn thiết kế hệ thống thuỷ lực loại máy ngành công nghiệp gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian hiệu không cao Làm để khắc phục nhược điểm mối quan tâm lớn tất Kỹ sư ngành động lực Do phần mềm automation studio đời giúp giải vấn đề cách triệt để 5.2.3 Mô tả phần mềm cách sử dụng Để vào giao diện làm việc phần mềm Automation Studio (AS) ta kích vào biểu tượng hình, xuất giao diện phần mềm Tiếp đó, ta kích chọn biểu tượng bơi đen hình xuất hộp thoại, chọn Main.Prl chọn Open Mục đích chi tiết làm việc chương trình xuất Hình 5.18 Giao diện làm việc Automation Studio Sau chạy xong, giao diện làm việc phần mềm sau: Trên cơng cụ toolbars có biểu tượng công cụ mà sử dụng Ở có thành phần mà ta đề cập là: - Diagram Editor (bộ soạn thảo biểu đồ) SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -97- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động - Project Exploren (tham khảo đề tài) - Library Exploren (thư viện tìm kiếm) Chúng ta vào phần cụ thể : * Diagram: (Bộ soạn thảo biểu đồ) Phần giới thiệu thành phần nằm cửa sổ A.S Các mục chia làm loại là: Tĩnh Động Hình 5.19 Mơi trường soạn thảo biểu đồ Automation Studio A: Khối tiêu đề ( tĩnh) B: Khối trình đơn ( tĩnh) C: Dải cơng cụ khác (tĩnh) D: Thư viện tìm kiếm ( động) E: Tham khảo đề tài (động) F: Bật trình đơn- ví dụ (động) Ở trình đơn Menu có phần là: File, Edit, View, Insert, Layout, Simulation, Tool, Window Help (?) - Trong File có phần giúp tạo Project ( đề án), mở hay đóng Project, Diagram ( biểu đồ), Save (lưu), Print (in), Report (báo cáo) cho phép chèn vào bảng vật liệu Bill of Materia (Bơm) hồ sơ báo cáo… - Edit : cho phép cắt dán, Undo (quay lại), xóa, chọn tất (Select all),… Ngồi ra: Component Properties Edit cho phép sử dụng để xem, chọn chỉnh SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -98- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động sửa thông tin liên quan đến phần chọn project ( đề án) Document Properties Edit cho phép xem, chọn sửa thông tin liên quan tới hồ sơ - View : Có chức phóng to, thu nhỏ biểu đồ để tiện cho việc xem thiết kế biểu đồ - Planning: dùng để di chuyển biểu đồ * Simulation Toolbar: (Thanh công cụ mô phỏng) Thanh công cụ để mô soạn thảo biểu đồ (Diagram Editor) bao gồm dạng nút nhấn: Hình 5.20 Thanh cơng cụ mơ Automation Studio A: Normal (bình thường)- mơ mạch tốc độ bình thường B: Stepby step (từng bước)- mô mạch nơi mà chuột nhấn làm thay đổi chu trình ( vịng) C: Slow Motion ( chuyển động chậm)- mô mạch tốc độ chậm D: Pause ( ngắt mô phỏng) E: Stop (dừng mô phỏng) J: Plotter (máy vẽ) * Insert Toolbar (cơng cụ chèn) Hình 5.21 Thanh cơng cụ chèn Automation Studio A: Selection- cho phép chọn phần tử vùng làm việc B: Link- tạo liên kết công nghệ C: Line- vẽ đường thẳng SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -99- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động D: Reactangle- vẽ hình chữ nhật E: Ellipse- vẽ hình elip F: %Arc- vẽ đường hình cung G: Polygon- vẽ đường đa giác I: Image- chèn ảnh J: Field- chèn trường * Library Explorer (thư viện tìm kiếm) Thư viện tìm kiếm đưa đa dạng lĩnh vực thủy lực, khí, đại lượng điều khiển v.v Nó cho phép lựa chọn tất phần tử cần thiết cho cấu trúc thành phần dựa yêu cầu sử dụng Hình 5.22 Thư viện tìm kiếm Automation Studio A: Toolbar: công cụ cho phép quản lý, lựa chọn, tạo thư viện thành phần B: Tab(s)- cho phép sử dụng để lựa chọn thư viện cung cấp, cho đòi hỏi đồ họa việc giảm thiểu mức độ để tạo nên mạch C: Library window- cho phép sử dụng để hiển thị dạng lựa chọn theo nhóm họ phần tử thủy-khí đặc biệt.v.v D: Component window: cửa sổ phần tử thư viện * Khởi tạo Project mới: SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -100- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Để khởi tạo đề án ta làm sau: Chọn File → New project Khi xuất hộp thoại đưa lựa chọn hộp thoại Việc giúp chọn mà bạn sử dụng làm sở sau Hình 5.23 Hộp thoại Project Template Chọn dạng cần thiết không (None) khơng có dạng giá trị mà bạn cần Cái giúp bạn thực lựa chọn hoàn tất Nhấn vào nút Ok để tạo đề án Một đề án đồng giúp lựa chọn cách mở hình, tốt bạn nhìn thấy cửa sổ nhỏ Project Explorer - Để khởi tạo hồ sơ ( new document) phải tạo biểu đồ ( new diagram) cách: Nhấn File → New → Diagram * Đặc tính phần tử ( Component Projects) - Hộp thoại đặc tính phần tử: Để hiển thị điều chỉnh đặc tính, nhấn SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -101- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Hình 5.24 Giao diện hộp thoại đặc tính phần tử Hình 5.23 Hộp thoại đặc tính phần tử phần tử riêng lẻ nhóm phần tử Hộp thoại đặc tính phần tử thường cấu thành thành phần sau: A- Thanh tiêu đề Đây chứa tên hộp thoại thiết tên phần tử B- Cửa sổ hiển thị Cửa sổ hiển thị ký hiệu phần từ Nó hiển thị dạng mà phần tử chỉnh sửa C- Cây cấu trúc nhóm Cửa sổ xuất có nhóm phần tử D- Close E- Phần đặc tính Phần hiển thị điều chỉnh trường đặc tính nhánh đặc tính chọn F- Áp dụng Nút cho phép sử dụng để bắt buộc có chỉnh sửa đặc tính G- Đặt lại Nút cho phép sử dụng để loại bỏ chỉnh sửa trước hợp lệ với nút áp dụng (Apply) SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -102- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động H- giúp đỡ * Component Builder: xây dựng phần tử Các phần tử có sẵn liên kết với: - Xylanh thủy, khí - Van có hướng thủy, khí - Van dầu thủy lực có hướng theo tỷ lệ - Dãy khí * Thiết kế xilanh Nhấn đúp chuột vào biểu tượng xilanh Khi xuất Component properties ( Đặc tính phần tử) Hình 5.25 Hộp chọn xây dựng hệ thống phần tử thủy lực * Dạng xilanh Cái cho phép sử dụng để chọn cách tạo dạng xilanh như: - Tác dụng đơn ( kiểu co rút) - Tác dụng đơn ( kiểu kéo giãn) - Tác dụng kép ( cần kép tác dụng) - Tác dụng kép ( cần) Để thay đổi dạng xilanh từ xilanh khác từ thư viện cần phải chọn lựa đặc tính SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -103- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động * Dạng piston Phần cho phép sử dụng để chọn kiểu dáng piston: kiểu từ trường phi từ trường Mô mạch thủy lực sử dụng đề án: Trước tiên ta cần vào thư viện chương trình để lấy thành phần sơ đồ thủy lực cần thiết gồm: + Bơm piston + Thùng dầu + Bầu tích + Động thủy lực + Lọc dầu + Van chiều SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -104- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động + Van an tồn 5.2.4 Kết mơ nhận xét Sau xây dựng thành phần mạch thủy lực ta tiến hành mơ cách nối thành phần thủy lực đặt điều kiện tính tốn vào thành phần Ta hình ảnh mơ sau: Hình 5.26 Sơ đồ mô hệ thống chuyển đổi lượng thiết kế SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -105- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Cùng với mơ hình ta đồ thi ứng với chu kì hoạt động hệ thống: Hình 5.27 Kết xuất từ mô Automation Studio Nhận xét từ việc mơ Automation Studio: Qua q trình mơ Automation Studio ta thấy phần mềm hổ trợ cao việc tính tốn thiết kế hệ thống thủy lực Từ mô ta xuất đặc tính dao động dầu thủy lực đánh giá mức độ làm việc hệ thống Automation Studio giúp người thiết kế có nhìn trực quan, với liệu thư viện phong phú SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -106- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động KẾT LUẬN Đề tài tốt nghiệp đánh giá giá trị lượng sóng biển khu vực biển nông xác định khu vực từ Quảng Ngãi đến Ninh Thuận có tiềm năng lượng sóng biển lớn Xây dựng hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện với công suất 98 kW Đề tài áp dụng số phần mềm để hỗ trợ tính tốn mơ để tăng hiệu quẩ thiết kế độ tin cậy Ngồi nhóm sử dụng phần mềm WEC-Sim/Simulink chạy trêm môi trường matlab để mô chuyển động thủy lực hệ thống, chưa có kết cuối nên chưa đưa vào báo cáo Với đề tài có ý nghĩa lớn mặt khoa học ý nghĩa xã hội, góp phần phát triển sản xuất điện năng lượng tái tạo Tuy nhiên, đề tài thời gian làm đồ án hạn chế nên nhón chưa hồn thiện đề tài nhiều vấn đề khoa học chưa giải rõ ràng Nhóm xin kiến nghị cho khóa sau tiếp tục nghiên cứu đề tài xây dựng mơ hình thực tế hệ thống SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -107- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1], TS Lê Xân Hịa (2018), “Giáo trình bơm quạt máy nén”, ĐHSPKT TP Hồ Chí Minh [2] PGS TS Phạm Văn Huấn, “Sóng biển”, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN [3] Nguyễn Mạnh Hùng (2009), “Năng lượng sóng biển khu vực Biển Đông vùng biển Việt Nam”, Viện khoa học công nghệ Việt Nam, [4] Đặng Quang Khang (2001), “Thủy động lực học”, Nhà xuất khoa học ký thuật [5] TS Lê Cung (2007), “Giáo trình nguyên lý máy”, Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng [6] Michael E McCornick, “Ocean Wave Energy Conversion” [7] Arthur Pecher and Jens Peter Kofoed Editors, “Handbook of Ocean Wave Energy” [8] WaveRoller, growth opportunities in Europe’s ocean energy sector [9] Samir Hazra and Subhahish Bhattacharya, “Modeling and Emulation of a Rotating Paddle Type Wave energy converter”, Article in IEEE Transaction on Energy conversion – November 2017 [10] Nok corporation Eagle Industry Co.,LTD (2014), “Accumulator” Website tham khảo: http://thepdaitayduong.com.vn/thong-so-ky-thuat.html (7h44 08/05/2018) http://tongkhomayphatdien.com/may-phat-dien/may-phat-dien-mitsubishi-120kva/ (12h11 09/05/2018) PHỤ LỤC SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -108- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Bảng P.1 Bảng chọn đường kính ống dẫn dầu cao áp Bảng P.2 Bảng chọn hệ số uốn dọc φ cấu kiện nén tâm SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -109- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Bảng P.3 Bảng thông số kỹ thuật tổ máy phát điện Mistubishi 120kVA Model MDS-132T SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long -110- TĨM TẮT Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế mơ hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Sinh viên thực hiện: Số thẻ: LÊ ĐÌNH CHỨC 103130108 Lớp: 13C4B Phát triển sản xuất điện lượng tái tạo xu chung, đặt biệt có ý nghĩa qua trọng quốc gia có tiềm lớn lượng từ biển Việt Nam Đề tài tập trung nghiên cứu khai thác lượng sóng biển vùng biển nơng, cụ thể sóng tuyến tính Từ số liệu khảo sát gió song biển khu vực biển Việt Nam Từ đó, xây dựng hệ thống chuyển đổi lượng sóng thành điện Hệ thống chuyển đổi lượng sóng thành điện sử dụng hệ thống thủy lực làm trung gian chuyển đổi lượng Dựa sở lý thuyết thủy lực, tính tốn thiết kế thiết bị thủy lực hệ thống đảm bảo điều kiện làm việc công suất thiết kế hệ thống Xây dựng mơ hình 3D mơ động học hệ thống phần mềm Catia, phận hệ thống kiểm tra bền chuyển vị mơi trường Catia Để giải thích rõ nguyên lý làm việc, hệ thống thủy lực mô thủy lực phần mềm Automation_Studio_6.0 Cấu trúc đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan sóng biển đặc điểm sóng biển Chương 2: Tổng quan hệ thống chuyển đổi lượng sóng thành điện Chương Tính tốn ảnh hưởng sóng biển lên chuyển đổi dạng Chương 4: Tính tốn thiết kế hệ thống thủy lực hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện Chương 5: Mô hệ thống kiểm nghiệm SVHT: Lê Đình Chức GVHD: TS Phan Thành Long ... Long -34- Tính tốn thiết kế mô chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động 3.1.3 Đánh giá khả áp dụng chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng Về tiềm năng lượng sóng biển: ... Phan Thành Long -40- Tính tốn thiết kế mơ chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động Bơm thủy lực hệ thống chuyển đổi lượng sóng biển thành điện có nhiệm vụ chuyển đổi từ phẳng thành. .. chuyển đổi lượng sóng biển thành điện dạng phẳng dao động 2.1.3 Nguyên lý chuyển đổi lượng sóng biển thành lượng điện thơng qua tuabin gió Hình 2.6 Ngun lý chuyển đổi lượng sóng biển thành lượng điện