Cùng với sự phát triển đa dạng của các kiểu biên dạng cánh turbine thì việc thiết kế turbine có số cánh khác nhau cũng được chú ý đến. Việc lựa chọn số cánh tối ưu nhằm máy phát điện sức gió tạo ra đạt công suất yêu cầu với chi phí chế tạo nhỏ nhất là một bài toán khó.
Trên thực tế năng lượng sinh ra bởi turbine gió, mà năng lượng được sinh ra của turbine phụ thuộc không đáng kể vào diện tích cánh mà nó phụ thuộc nhiều vào diện tích quét của cánh [9]. Sử dụng số cánh ít sẽ giảm chi phí về vật liệu tuy nhiên phải đảm bảo được công suất yêu cầu tức là phải chú ý đến diện tích quét của cánh sinh công có ích đáp ứng theo yêu cầu của công suất đầu ra.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Có rất nhiều tham số thiết kế được xét đến trong suốt quá trình tính toán để chọn số cánh tối ưu. Trong số các turbine gió đã được chế tạo hiếm khi chỉ có một cánh, do nếu có một cánh thì khi turbine hoạt động khó đảm bảo mô men cân bằng cho turbine và làm gia tăng lực cản của cánh. Số cánh thường dùng cho turbine kiểu Darrius là hai. Nó đảm bảo cho turbine được cân bằng và tiết kiệm vật liệu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy, lực khí động học tác dụng lên hai cánh sẽ đạt xấp xỉ cực đại trong cùng một thời gian. Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với turbine có kích thước lớn nhưng lại gây cộng hưởng cho turbine nhỏ [9].
Turbine ba cánh được dùng khá phổ biến. Với loại turbine này dao động tuần hoàn khốc liệt được khử đáng kể, do đó đảm bảo độ cứng vững cho hệ thống đồng thời cũng tiết kiệm được nguyên vật liệu.
Có thể nói turbine kiểu trục đứng có thể thiết kế với số cánh turbine khác nhau. Tuy nhiên thường dùng loại ba cánh hoặc năm cánh. Có rất nhiều tham số để tính toán tối ưu việc lựa chọn cánh, ví dụ như chúng ta có thể khảo sát với cùng một vận tốc gió, kết cấu cánh không đổi và tính tổng công suất có ích của turbine sinh ra, turbine nào có công suất lớn hơn và chi phí chế tạo cánh không quá lớn thì sẽ được chọn để thiết kế với số cánh tương ứng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phần 2: