Luận văn thạc sĩ thiết kế, chế tạo turbine gió dẫn động máy sục khí

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  - NGUYỄN VĂN THƢ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TURBINE GIÓ DẪN ĐỘNG MÁY SỤC KHÍ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60520103 Thái Nguyên – 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - NGUYỄN VĂN THƢ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TURBINE GIĨ DẪN ĐỘNG MÁY SỤC KHÍ Chun ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC KHOA CHUYÊN MÔN TRƢỞNG KHOA TS ĐỖ THỊ TÁM PHÕNG ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trừ phần thao khảo nêu rõ luận văn Tác giả Nguyễn Văn Thƣ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv LỜI CẢM ƠN Lời tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới TS Đỗ Thị Tám - Cô tận tình hƣớng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp, Phịng Đào tạo, Khoa Cơ khí môn Chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Cuối tơi muốn bày tỏ lịng cảm ơn gia đình tơi, thầy giáo, bạn đồng nghiệp ủng hộ động viên suốt trình làm luận văn Mặc dù cố gắng song kiến thức kinh nghiệm hạn chế nên chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong muốn nhận đƣợc dẫn từ thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hồn thiện có ý nghĩa thực tiễn Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Văn Thƣ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ GIÓ VÀ KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG GIĨ 1.1 Lịch sử hình thành phát triển turbines gió [4] 1.2 Khai thác lƣợng gió 1.2.1 Công suất đƣợc khai thác từ lƣợng gió 1.2.2 Các Công ty sản xuất turbines gió 1.2.2.1 Công ty Vestas (Đan Mạch) 1.2.2.2 General electric (GE-Mỹ) 10 1.2.2.3 Gemesa (Tây Ba Nha) 10 1.3 Khai thác lƣợng gió Việt Nam 10 1.3.1 Tiềm điện gió Việt Nam 10 1.3.2 Phân bố vận tốc gió Việt Nam 12 1.3.3 Việc nghiên cứu sử dụng lƣợng gió 12 1.4 Turbines gió [7],[8], [9] 13 1.4.1.Turbine gió trục đứng (VAWTs) 13 1.4.2.Turbines gió trục ngang (HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE) 15 1.5 Định luật Betz ứng dụng thiết kế cánh turbine gió trục ngang [4] 17 1.5.1.Thông số ảnh hƣởng đến hiệu làm việc turbines [9] 17 1.5.2 Thiết kế cánh turbine gió 19 1.5.3 Vật liệu làm Turbine gió 21 1.5.4 Số cánh quạt turbines gió trục ngang 22 CHƢƠNG 2:KHÍ ĐỘNG HỌC CÁNH TURBINES GIĨ TRỤC NGANG 24 2.1 Vật lý học lƣợng gió 24 2.2 Hoạt động Tubines gió 26 2.3 Thuyết động lƣợng hệ số cơng suất cánh turbines gió 28 2.4 Số „Betz‟ giới hạn 29 2.5 Lý thuyết cánh turbines gió 30 2.5.1 Vết quay 30 2.5.2 Lý thuyết phân tố cánh 33 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi 2.5.3 Thuyết động lƣợng phân tố cánh 34 2.6 Sự ảnh hƣởng số hữu hạn cánh Turbines gió 37 2.6.1 Hiện tƣợng đầu mũi cánh 38 2.6.2 Phƣơng pháp gần Prandtl cho hệ số „tip-loss‟ 41 2.6.3 „Root loss‟ 42 2.6.4 Ảnh hƣởng tƣợng „tip-loss‟ đến thiết kế cánh Turbines gió 43 2.7 Profile cánh [7] 45 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ TURBINES GIÓ TRỤC NGANG 48 3.1 Thiết kế turbines gió với cơng suất 200W 48 3.2 Lực nâng lực đẩy 48 3.3 Chiều dài dây cung cánh 50 3.4 Góc đặt cánh 52 54 3.6 Kết cấu cánh turbine gió hồn chỉnh 67 CHƢƠNG IV:THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 71 4.1 Tiến hành thí nghiệm xác định hoạt động turbines 71 4.1.1 Mục đích thí nghiệm 71 4.1.2 Thiết bị thí nghiệm 71 4.1.2.1.Thiết bị tạo gió 71 4.1.2.2 Dụng cụ đo tốc độ gió (phong kế)- Testo 445 72 4.1.2.3 Thiết bị xác định số vòng quay trục turbines 72 4.1.2.4.Thiết bị đo mô men xoắn DEWE - 3020 73 4.1.2.5 Máy nén khí 75 4.1.3 Tiến hành thí nghiệm 75 4.1.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 75 5.5.4 Kết 79 KẾT LUẬN CHƢƠNG IV 81 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 82 KIẾN NGHỊ 83 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu: P: Cơng suất đầu turbine gió(W) C p : Hệ số cơng suất turbine gió ρ: Mật độ khơng khí (kg/m ) At: Diện tích cánh turbine gió (m ) V: Vận tốc gió (m/s) m : Là tốc độ quay turbine gió(v/ph) λ: Tỉ số tốc độ đầu cánh v: Tốc độ gió trung bình hàm xác suất phân bố (m/s) t: Thời gian (phút) m: Khối lƣợng (kg) Ekin: Động P∞: Áp lực gió (N) U∞: Vận tốc gió phía trƣớc cánh turbine gió (m/s) Uw: Vận tốc gió phía sau cánh turbine gió (m/s) A∞: Diện tích dịng chảy phía xa (m ) Ad: Diện tích dịng chảy cánh (m ) a: Hệ số thu hẹp dòng chảy ηr: Hiệu suất bán kính r CT: Hệ số lực đẩy CL: Hệ số lực nâng Cd: Hệ số lực đẩy Ω: Vận tốc quay turbine gió(v/ph) λr: Tỉ số vận tốc vòng phân bố N: Số cánh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii c: Chiều dài dây cung cánh (m) o β: Góc đặt cánh ( ) o ϕ: Góc tới ( ) o α: Góc ( ) p: Áp suất (bar) Q: Mơ men dịng khí (Nm) a(r): Hệ số giá trị trung bình phƣơng vị dịng chảy f(r): Hệ số „tip-loss‟ ab(r): Hệ số dòng chảy cục với phân tố cánh γ: Khối lƣợng riêng (g/cm ) E: Mô dun đàn hồi (kN/mm ) U hd : Tốc độ theo phƣơng tiếp tuyến U ht : Tốc độ theo phƣơng hƣớng tâm Fhd: Lực hiệu dụng (N) χ: Tỷ số bán kính Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Hình 1.1 Mơ hình cánh gió lắp Trung Mỹ cuối Thế kỷ XIX .3 Hình 1.2 Cối xay gió Mykonos Hình 1.3 Cối xay gió Alexandria (Woodcroft, 1851) .4 Hình 1.4 Tháp cối xay gió (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Oldland_Mill.jpg) Hình 1.5 Turbine gió phát điện .5 Hình 1.6 Jacobs turbine (Jacobs, 1961) Hình 1.7 Trang trại turbines gió biển Bảng 1.1 Công suất khai thác từ lượng gió giới Hình 1.8 Top 10 sử dụng lượng gió (2007) Hình 1.9 Cơng suất kích thước cánh rotor loại turbine gió Nguồn: global wind energy 2008-2020 vietnam, why not? (www.globalexpo.com.vn) Bảng 1.2 Vận tốc gió trung bình tỉnh ven biển Việt Nam 11 Bảng 1.3 Tiềm năng lượng gió khu vực Đơng Nam 11 Bảng 1.4 Vận tốc gió trung bình Việt Nam 12 Hình 1.10 Cánh đồng gió huyện đảo Phú Quốc 13 Hình 1.11 Turbine gió trục đứng kiểu Darrieus 13 Hình 1.12.Tuốc bin gió trục đứng kiểu Savonius 14 Hình 1.13 Turbines gió trục ngang (HAWT) 15 Hình 1.14 Turbines gió trục ngang (HAWT) 15 Hình 1.17 Dịng khơng khí, áp suất tốc độ trước sau turbines [9] 18 Hình 1.16: Thử nghiệm turbines cánh MOD – O năm 1985 Mỹ .22 Hình 2.1 Năng lượng gió 25 Hình 2.2 Lực nâng Turbine gió 26 Hình 2.3 Sơ đồ biến đổi dịng khơng khí qua cánh Turbines gió 27 Hình 2.4 Dịng khí trước sau cánh 30 Hình 2.5 Dịng khí qua cánh Turbines gió 31 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn x Hình 2.6 Dịng khí qua turbine gió cánh 34 Hình 2.7Các thông số phân tố cánh 34 Hình 2.8 Đầu xốy xoắn trục Turbines gió nằm ngang 38 Hình 3.1 Mối liên hệ CP, CL, CD… Với góc α 49 c Bảng 3.1 Sự biến thiên R theo tỉ số bán kính x 51 Hình 3.2 Góc đặt cánh 52 c Bảng 3.2 Sự biến thiên R theo góc cánh 53 Bảng 3.3 Sự quan hệ góc cánh 53 Hình 3.3 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ 61 Hình 3.4 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ hai 61 Hình 3.5 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ ba 62 Hình 3.6 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ tư 62 Hình 3.7 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ năm 63 Hình 3.8 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ sáu 63 Hình 3.9 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ bảy 64 Hình 3.10 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ tám 64 Hình 3.11 Biên dạng kích thước mặt cắt thứ chín 65 Hình 12 Biên dạng cánh tiết diện khác 65 Hình 3.13 Biên dạng cánh tiết diện khác sau xoay theo góc β 66 Hình 3.14 Biên dạng cánh turbines 66 Hình 3.15 Bản vẽ cánh turbines 67 Bảng 3.5 Thông số vật liệu 67 Hình 3.16 Sơ đồ phân tích áp lực gió vào cánh turbine gió 68 Hình 4.1 Thiết bị tạo gió 71 Hình 4.3 Thiết bị xác định số vịng quay trục turbines 72 Hình 4.2 Thiết bị xác định vận tốc gió 72 Hình 4.4 Mà hình hiển thị 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 69 Trong đó: - U hd tốc độ theo phƣơng tiếp tuyến - U ht tốc độ theo phƣơng hƣớng tâm Thành phần theo phƣơng hƣớng tâm gây lực hƣớng tâm cánh, thành phần theo phƣơng tiếp tuyến gây lực có tác dụng làm cánh chuyển động ta gọi lực hiệu dụng Fhd Ta có: = F hd Trong đó: - ρ mật độ khơng khí (kg/m ) - Uhd vận tốc gió theo phƣơng tiếp tuyến (m/s) - A diện tích cánh gió (m ) - Chd hệ số lực hiệu dụng Theo lý thuyết tối ƣu hiệu suất biến đổi lƣợng gió vị trí xác định (α xác định) giá trị Fhd phải đạt đƣợc giá trị lớn Fhdmax từ biểu thức (3.6) ta thấy Fhd phải đạt giá trị lớn Uhd đạt giá trị lớn nhất: U= Vsinϕ; Uhd = Ucosβ = Vsinϕ cosβ Với: ϕ = β - α + 90 0 =>Uhd = Vsinϕ cosβ = Vsin(β- α+90 ).cosβ = Vcos(β - α) cosβ V Vậy Uhd = [cos(2β-α) + cosα] 0 Theo bảng (3.3) với góc đặt cánh β = 22,65 , Góc tới ϕ = 34,49 , góc α = 11,84 , diện tích cánh tuốc bin A = 0.32m , hệ số lực hiệu dụng Chd =Cp = 0,593 - Với vận tốc gió định mức 6m/s 0 Ta có Uhd = [cos( 2x22,65 – 11,84 ) + cos11,84 ] = 5,4 m/s Ta có Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 70 Thay vào công thức (3.2): Fhd = ρ ChdAU hd2 Ta đƣợc: Fhd = 25,21 N/m Kết luận chƣơng Tính tốn, mơ cánh turbine gió với R 1m theo tiêu chuẩn dịng NACA 63415; Cơng suất định mức dự tính 200W, việc tính tốn cơng suất thực tế phụ thuộc vào thí nghiệm để kiểm chứng lý thuyết; Chế tạo Cánh turbine mơ hình thí nghiệm; Việc tiến hành thí nghiệm kết nghiên cứu đƣợc thảo luận chƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 71 CHƢƠNG IV THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 4.1 Tiến hành thí nghiệm xác định hoạt động turbines 4.1.1 Mục đích thí nghiệm - Kiểm chứng công suất định mức đạt đƣợc nhƣ dự kiến mơ hình lý thuyết; - Kết thí nghiệm sở cho thiết kế cánh turbine gió trục ngang thực tiễn sản xuất 4.1.2 Thiết bị thí nghiệm 4.1.2.1.Thiết bị tạo gió Thiết bị tạo gió nhân tạo dùng để tạo gió với vận tốc khác (Thiết bị Xƣởng chế tạo Cơ khí Gia Lâm-Trâu Quỳ- Hà Nội) Hình 4.1 Thiết bị tạo gió Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 72 4.1.2.2 Dụng cụ đo tốc độ gió (phong kế)- Testo 445 Tính Thiết bị đo đa Testo 445 Testo 445 thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm, điểm sƣơng, độ ẩm tuyệt đối, entanpi, tất loại vận tốc khơng khí (trong ống dẫn, mở ống vắt), lƣu lƣợng, áp suất …  Tính trung bình tự động khối lƣợng đo lƣu lƣợng  Phân bổ tự động ống dẫn có mặt cắt ngang đến vị trí (tối đa 99 điểm)  Logger liệu nội (3.000 đọc)  Đo đồng thời lên đến thông số Hình 4.2 Thiết bị xác định vận tốc gió 4.1.2.3 Thiết bị xác định số vòng quay trục turbines Hình 4.3 Thiết bị xác định số vịng quay trục turbines Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 73 4.1.2.4.Thiết bị đo mô men xoắn DEWE - 3020 Đây hệ thống có khả thu thập liệu xách tay hãng DEWETRON - Áo Hệ thống tƣơng thích với tất module khuyếch đại DEWETRON, sử dụng với phần mềm thu thập khác DEWE3020 đƣợc thiết kế chắn để sử dụng công nghiệp Với hình Touchscreen 15 inches, thiết bị nhận đƣợc chứng CE sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 9001 Thiết bị đƣợc cấu tạo ba phận chính: Màn hình hiển thị, chuyển đổi thiết bị kết nối a Màn hình hiển thị Hình 4.4 Màn hình hiển thị b Bộ chuyển đổi Hình 4.5 Bộ phận chuyển đổi Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 74 c Thiết bị kết nối turbines gió – thiết bị đo Hai đầu thiết bị chuyển đổi đƣợc gắn hai bánh đai, bánh đai nối với turbines bánh lại nối với máy nén khí thơng qua hai dây đai Hình 4.6 Thiết bị kết nối turbines thiết bị đo Mục đích sử dụng sản phẩm đo nghi số liệu, phân tích số liệu, phân tích phổ FFT nhƣ đo áp suất, momen, đo lực, đo nhiệt, đo rung động nhiều thành phần, phân tích rung động, đo cơng suất động cơ, nhiều chức khác DEWE-3020 quản lí đƣợc tới 64 module DEWETRON Nó hiển thị online dạng đồ thị khác nhƣ: scope, overview, recoder, X-Y, FFT Đặc điểm chính: Đây hệ thống thu thập liệu đa kênh xách tay có khe cắm bên cho module DEWETRON DAQ / PAD Màn hình hiển thị 15" TFT độ phân giải 1024 x 768 pixel, tốc độ máy tính 1.8 GHz Intel® Pentium M processor, GB RAM, 250 GB HDD, DVD +-RW drive, 2x USB (1 sử dụng cho bàn phím-USB keyboard), 1x RS-232, 1x LAN Ethernet Nguồn cấp cho thiết bị 115 / 230 VAC Thiết bị sử dụng hệ điều hành Microsoft® Windows® XP Professional, khe cắm giao diện PCI (1 dài, ngắn, cho card ngắn) Trọng lƣợng thiết bị Kg Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 75 4.1.2.5 Máy nén khí Thiết bị dùng để tích khí cách sử dụng lƣợng turbines gió để nén khí Hình 4.7 Máy nén khí sơ đồ kết nối với máy nén khí 4.1.3 Tiến hành thí nghiệm 4.1.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 4.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 76 a Gá lắp cánh Góc đặt cánh β= 22,65 b Đo tốc độ gió Hình 4.9 Gá lắp cánh turbine - Tốc độ gió định mức U∞= 6m/s - Tốc độ gió trung bình đo đƣợc m/s đạt tốc độ gió bắt đầu phát c Đo tốc độ vòng quay - Tốc độ vịng quay turbine gió theo tính tốn 343 v/ph - Tốc độ vịng quay trung bình đo đƣợc 172 v/ph, tốc độ vịng quay đo đƣợc đạt khoảng 50% so với tốc độ vòng quay turbine gió theo tính tốn lý thuyết d Đo mơ men xoắn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 77 Hình 4.10 Tín hiệu thể hình Tín hiệu đƣợc xuất dƣới dạng Excel nhƣ sau: Thí nghiệm v = 6m/s, β=22,65 , lần thứ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 78 Hình 4.11 Kết mô men xuất dạng Excel Sau đo đƣợc mô men xoắn trục turbine thông qua thiết bị đo DEWE-3020 số vòng quay trục turbine Ta áp dụng công thức: P = Trong đó: P cơng suất động (W) T mơ men (N.m) n số vịng quay (rpm) 9,55 số đơn vị (= 30 π) Tiến hành lặp lại thí nghiệm 03 lần ta có kết nhƣ sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 79 Thí nghiệm 5.5.4 Kết Sau tiến hành lắp đặt thí nghiệm ta thấy turbines gió bắt đầu hoạt động vận tốc 3m/s lúc bể sục khí bắt đầu có tƣợng sủi bọt nhƣ hình 4.18 Hình 4.12 Khơng khí sục vào bể nước Nhận xét Sau tiến hành thí nghiệm với góc đặt cánh β = 22,65 theo lý thuyết tính tốn, số liệu nhƣ sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 80 Bảng 4.1 Bảng giá trị cơng suất, vận tốc góc tỉ số Nhận xét Các thông số bảng 4.1 cho thấy, kết mơ hình thực tế có khác biệt so với mơ hình lý thuyết + Hệ số cơng suất Cp: Mơ hình thực tế có hệ số Cp xấp xỉ 0,53 lớn Cp mơ hình tính tốn, việc tiến hành nghiệm phịng, nên vận tốc rối gió nhỏ, hiệu suất thu đƣợc cao so với thực tế + Hệ số λ Hệ số λ thu đƣợc sau tính tốn thực tế xấp xỉ 50% so với tính tốn lý thuyết, thất lƣợng nên vận tốc quay Roto 50% so với lý thuyết Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 81 KẾT LUẬN CHƢƠNG IV Tiến hành thí nghiệm định tính để xác định turbines gió bắt đầu hoạt động mức gió có vận tốc 3m/s khẳng định turbines gió nén đƣợc lƣợng khí nén vào máy nén khí sau khí nén đƣợc sục vào bể sục; Khẳng định đƣợc mơ hình turbine gió đƣợc xây dựng từ tốn mơ bƣớc tính tốn lý thuyết với thơng số bảng 4.1, thu đƣợc hiệu công suất nhƣ mong muốn với hệ số Cp 0,53 ~ 0,54, hệ số λ với vận tốc gió 6m/s Kết phù hợp với lý thuyết Bezl lý thuyết động lƣợng phân tố cánh; Kết nghiên cứu đề tài sở để thiết kế cánh turbine gió trục ngang cơng suất nhỏ Việt Nam theo tiêu chuẩn NACA, đồng thời mơ hình đƣợc sử dụng phịng thí nghiệm nghiên cứu dành cho công tác giảng dạy nghiên cứu khoa học Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 82 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN CHUNG Đề tài lựa chọn mô hình nghiên cứu turbine gió trục ngang cánh với biên dạng đƣợc thiết kế theo kinh nghiệm cấu hình chế tạo Hội đồng tƣ vấn hàng không NACA 63415 phù hợp với mục tiêu chế tạo turbine gió cơng suất nhỏ, làm việc mơi trƣờng vận tốc gió thấp, mặt khác hiệu suất Turbine gió trục ngang cao Turbine gió khác loại với vận tốc gió; Lý thuyết Belz, thuyết động lƣợng phân tố cánh cung cấp tảng để tính tốn thiết kế hình dạng cánh tối ƣu phân tích hiệu suất khí động học cánh turbine, điều đƣợc ứng dụng tiêu chuẩn thiết kế NACA, tác giả đồng thời sử dụng phần mềm Catia để mô thiết kế biên dạng cánh phù hợp với mơ hình turbine gió theo mục đích đề tài; Chƣơng trình bày tính tốn, mơ cánh Turbine gió với R 1m theo tiêu chuẩn dịng NACA 63415, với cơng suất định mức dự kiến 200W, mức gió khởi điểm 3m/s mức gió tiêu chuẩn 6m/s; Việc tính tốn cơng suất thực tế phụ thuộc vào thí nghiệm để kiểm chứng lý thuyết đƣợc tiến hành chƣơng 4, thí nghiệm chứng tỏ mơ hình thực tế hoạt động đƣợc mức độ gió khởi điểm 3m/s, công suất định mức đạt xấp xỉ 200W, hệ số Cp xấp xỉ 0,53 λ vận tốc gió 6m/s; Kết phù hợp với lý thuyết Bezl lý thuyết động lƣợng phân tố cánh; Kết nghiên cứu đề tài sở để thiết kế cánh turbine gió trục ngang cơng suất nhỏ Việt Nam theo tiêu chuẩn NACA, đồng thời mơ hình đƣợc sử dụng phịng thí nghiệm nghiên cứu nhà trƣờng dành cho công tác giảng dạy nghiên cứu khoa học Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 83 KIẾN NGHỊ Đề tài thực khuôn khổ luận văn thạc sỹ nên tránh khỏi hạn chế kinh phí để tiến hành thí nghí nghiệm sâu rộng phạm vi nghiên cứu để tài; Các kết nghiên cứu dựa bƣớc nghiên cứu khoa học, phân tích kỹ lƣỡng đƣợc mơ phần mềm trƣớc thiết kế mơ hình thực tế Tuy nhiên, nghiên cứu lý thuyết thực tế có khoảng cách xa, đề tài vận dụng vào thực tế sau kiểm nghiệm đƣợc độ tin cậy mơ hình thực tế: nhƣ độ bền cánh, ma sát, khảo sát mức độ ổn định vùng đặt gió, nhƣ tính tốn thiết kế trọn vẹn turbine gió bao gồm cấu bẻ lái, roto, đế ,; Tác giả mong muốn đƣợc nhận góp ý, nhận xét để luận văn hồn thiện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ... - NGUYỄN VĂN THƢ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TURBINE GIĨ DẪN ĐỘNG MÁY SỤC KHÍ Chun ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC KHOA CHUYÊN... nhiên sở khoa học cho việc chế tạo turbine gió trục ngang chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu đầy đủ.Vì thế, đề tài ? ?Thiết kế, chế tạo turbine gió dẫn động máy sục khí? ?? cần thiết Số hóa Trung tâm Học... 1.5.2 Thiết kế cánh turbine gió 19 1.5.3 Vật liệu làm Turbine gió 21 1.5.4 Số cánh quạt turbines gió trục ngang 22 CHƢƠNG 2:KHÍ ĐỘNG HỌC CÁNH TURBINES GIÓ TRỤC