การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานของกังหันลมแกนแนวตั้งด้วยหลุมผิวโค้ง
Article Sidebar
เผยแพร่แล้ว:
มี.ค. 22, 2022
คำสำคัญ:
กังหันลม ประสิทธิภาพพลังงาน ผิวโค้ง แรงต้านอากาศ หลุม
Main Article Content
บทคัดย่อ
ประสิทธิภาพพลังงานของกังหันลมแกนแนวตั้งนั้นมักมีขีดจำกัดด้วยแรงต้านอากาศด้านหลังใบกังหัน งานวิจัยนี้เป็นการลดสัมประสิทธิ์แรงต้านอากาศ (Cd) ด้านหลังใบกังหันด้วยหลุมผิวโค้ง ใบกังหันทำด้วยเหล็กแผ่นหนา 1.5 mm อัตราส่วนความสูงต่อความกว้างใบเท่ากับ 2.0 ใช้ลูกบอลเหล็กกลมขนาด 25 mm กดด้านหลังใบให้เป็นหลุมตามแนวยาวจำนวน 3 แถว โดยให้มีความลึก 4 ระดับ คือ 0.25R, 0.5R, 0.75R และ 1.0R ทดลองหาสัมประสิทธิ์แรงต้านอากาศของใบกังหันและประสิทธิภาพพลังงานของกังหันลมแกนแนวตั้งชนิด 2 ใบในอุโมงค์ลมด้วยความเร็วลมคงที่ระหว่าง 2.5 ถึง 9.0 m/s ผลการทดลองพบว่าหลุมผิวโค้งด้านหลังใบมีผลทำให้สัมประสิทธิ์แรงต้านอากาศลดลงเป็น 1.12 โดยประสิทธิภาพพลังงานของกังหันเพิ่มขึ้นเป็น 29% ด้วยหลุมผิวโค้งที่มีความลึกเท่ากับ 0.5R
Article Details
ประเภทบทความ
บทความวิจัย (Research Article)
เอกสารอ้างอิง
[1] Burcin DA and Mehmet A. The use of a curtain design to increase the performance level of a Savonius wind rotors. Renewable Energy. 2010;35: 821–829.
[2] Ben FB, Robert ES and Louis VF. Wind tunnel performance data for two- and three-bucket Savonius rotors. National Technical Information Service, U. S. Department of Commerce; 1977.
[3] Pope K, Rodrigues V, Doylea R, Tsopelas A, Gravelsins R, Naterer GF and Tsang E. Effects of stator vanes on power coefficients of a zephyr vertical axis wind turbine. Renewable Energy. 2010;35: 1043-1051.
[4] Qasim AY, Usubamatov R, and Zain ZM. Investagation and design impeller type vertical axis wind turbine. Aust. J. Basic & Appl. Sci. 2011; 5 (12): 121–126.
[5] Priegue L and Stoesser T. The influence of blade roughness on the performance of a vertical axis tidal turbine. International Journal of Marine Energy. 2017;17: 136–146.
[6] Ramadan A, Yousef K, Said M and Mohamed MH. Shape optimization and experimental validation of a drag vertical axis wind turbine. Energy. 2018;151: 839–853.
[7] Saad AS, El-Sharkawy II, Ookawara S and Ahmed M. Performance enhancement of twisted-bladed savonius vertical axis wind turbines. Energy Conversion and Management. 2020;209: 1–19.
[8] Saad AS, Elwardany A, El-Sharkawy II, Ookawara S and Ahmed M. Performance evaluation of a novel vertical axis wind turbine using twisted blades in multi-stage Savonius rotors. Energy Conversion and Management. 2021;235: 1–21.
[9] ลัทธวรรณ นิยมธรรม, จอมภพ แววศักดิ์ และ ชนะ จันทร์ฉ่ำ. การประเมินศักยภาพของพลังงานลมด้วยระเบียบวิธีแผนที่ลมมหภาค: กรณีศึกษาพื้นที่ตอนกลางของประเทศไทย. วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ. 2563;23(1): 39–48.
[10] พนิดา สุขสมพร้อม, เกียรติฟ้า ตั้งใจจิต และ ศิโรรัตน์ พัฒนไพโรจน์. การศึกษาศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมสำหรับจังหวัดนครพนม. วิศวสารลาดกระบัง. 2563;37(2): 1–9.
[11] มนตรี เลื่องชวนนท์ และ กิจจา ศรีทองกุล. การออกแบบกังหันลมแนวแกนตั้งสำหรับความเร็วลมตํ่าในประเทศไทย. Thai Journal of Physics. 2563;37(1): 1–10.
[12] วีระศักดิ์ ไชยชาญ, ศักราช ทองนอก, เพียรดี อ่อนยิ่ง และ ภูเทพ วรรณบวร. การออกแบบอุปกรณ์ปรับมุมใบกังหันลมผลิตไฟฟ้าชนิดแกนแนวตั้ง 6 ใบพัด. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย. 2561;10(1): 13–23.
[13] พรเทพ สุรมาตย์ และ ปรีชา เกรียงกรกฎ. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพแบบจำลองแพนอากาศในกังหันลมเพลาตั้ง ชนิด Lenz II ในอุโมงค์ลมจำลองโดยใช้การออกแบบการทดลอง. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการ มอบ. วิจัย ครั้งที่ 6; 25-27 กรกฎาคม 2555. หน้า 326–335.
[14] พงษ์พันธุ์ ฤกษ์ขุมทรัพย์, จรัสศรี เสือทับทิม และ ปฏิภาณ อร่ามวาณิชย์. การออกแบบและสร้างกังหันลมแนวตั้งขนาดกระทัดรัด. วารสารวิชาการปทุมวัน. 2560;7(19): 59–67.
[15] บุญญฤทธิ์ วังงอน. กังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้าจากลมร้อนเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน. วารสารวิจัยราชมงคลกรุงเทพ. 2560;11(1): 47–54.
[16] ธนาพล สุขชนะ. ผลกระทบของรูปทรงส่วนปลายใบแบบครึ่งทรงกระบอกต่อสมรรถนะของกังหันลมแบบแกนแนวตั้ง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี. 2562;17(1): 163–173.
[2] Ben FB, Robert ES and Louis VF. Wind tunnel performance data for two- and three-bucket Savonius rotors. National Technical Information Service, U. S. Department of Commerce; 1977.
[3] Pope K, Rodrigues V, Doylea R, Tsopelas A, Gravelsins R, Naterer GF and Tsang E. Effects of stator vanes on power coefficients of a zephyr vertical axis wind turbine. Renewable Energy. 2010;35: 1043-1051.
[4] Qasim AY, Usubamatov R, and Zain ZM. Investagation and design impeller type vertical axis wind turbine. Aust. J. Basic & Appl. Sci. 2011; 5 (12): 121–126.
[5] Priegue L and Stoesser T. The influence of blade roughness on the performance of a vertical axis tidal turbine. International Journal of Marine Energy. 2017;17: 136–146.
[6] Ramadan A, Yousef K, Said M and Mohamed MH. Shape optimization and experimental validation of a drag vertical axis wind turbine. Energy. 2018;151: 839–853.
[7] Saad AS, El-Sharkawy II, Ookawara S and Ahmed M. Performance enhancement of twisted-bladed savonius vertical axis wind turbines. Energy Conversion and Management. 2020;209: 1–19.
[8] Saad AS, Elwardany A, El-Sharkawy II, Ookawara S and Ahmed M. Performance evaluation of a novel vertical axis wind turbine using twisted blades in multi-stage Savonius rotors. Energy Conversion and Management. 2021;235: 1–21.
[9] ลัทธวรรณ นิยมธรรม, จอมภพ แววศักดิ์ และ ชนะ จันทร์ฉ่ำ. การประเมินศักยภาพของพลังงานลมด้วยระเบียบวิธีแผนที่ลมมหภาค: กรณีศึกษาพื้นที่ตอนกลางของประเทศไทย. วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ. 2563;23(1): 39–48.
[10] พนิดา สุขสมพร้อม, เกียรติฟ้า ตั้งใจจิต และ ศิโรรัตน์ พัฒนไพโรจน์. การศึกษาศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมสำหรับจังหวัดนครพนม. วิศวสารลาดกระบัง. 2563;37(2): 1–9.
[11] มนตรี เลื่องชวนนท์ และ กิจจา ศรีทองกุล. การออกแบบกังหันลมแนวแกนตั้งสำหรับความเร็วลมตํ่าในประเทศไทย. Thai Journal of Physics. 2563;37(1): 1–10.
[12] วีระศักดิ์ ไชยชาญ, ศักราช ทองนอก, เพียรดี อ่อนยิ่ง และ ภูเทพ วรรณบวร. การออกแบบอุปกรณ์ปรับมุมใบกังหันลมผลิตไฟฟ้าชนิดแกนแนวตั้ง 6 ใบพัด. วารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย. 2561;10(1): 13–23.
[13] พรเทพ สุรมาตย์ และ ปรีชา เกรียงกรกฎ. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพแบบจำลองแพนอากาศในกังหันลมเพลาตั้ง ชนิด Lenz II ในอุโมงค์ลมจำลองโดยใช้การออกแบบการทดลอง. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการ มอบ. วิจัย ครั้งที่ 6; 25-27 กรกฎาคม 2555. หน้า 326–335.
[14] พงษ์พันธุ์ ฤกษ์ขุมทรัพย์, จรัสศรี เสือทับทิม และ ปฏิภาณ อร่ามวาณิชย์. การออกแบบและสร้างกังหันลมแนวตั้งขนาดกระทัดรัด. วารสารวิชาการปทุมวัน. 2560;7(19): 59–67.
[15] บุญญฤทธิ์ วังงอน. กังหันลมผลิตกระแสไฟฟ้าจากลมร้อนเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน. วารสารวิจัยราชมงคลกรุงเทพ. 2560;11(1): 47–54.
[16] ธนาพล สุขชนะ. ผลกระทบของรูปทรงส่วนปลายใบแบบครึ่งทรงกระบอกต่อสมรรถนะของกังหันลมแบบแกนแนวตั้ง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี. 2562;17(1): 163–173.
