(3.239.33.139) 您好!臺灣時間:2021/03/08 16:51
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林健耀
研究生(外文):Chien-Yao Lin
論文名稱:垂直式軸向風機數值研究
論文名稱(外文):Numerical studies of the vertical axis wind turbine
指導教授:戴昌賢戴昌賢引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:車輛工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:96
語文別:中文
中文關鍵詞:再生能源垂直式軸向風力機滑動網格
外文關鍵詞:Recycled energyVertical Axis Wind TurbineSliding grid
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:189
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
再生能源中,風力發電在近年內成長的非常迅速,其中具有風向全方位、結構更簡易與安靜三種操作特性的垂直式軸向風機亦使用於風力發電。本文以有限體積法SIMPLE算則、k-ε紊流模式,結合滑動網格法,模擬出垂直式軸向風機在五種轉速及三種風速下的流場特性,並分析其氣動力參數,以作為未來垂直式軸向風力機之設計參考。研究結果發現,在流場的特性中,旋翼轉至上游時,翼面上之分離泡會有消失現象,使上下翼面前緣有較大的壓差現象,壓差越大力矩值也越大;當入風口速度增加時,較佳的力矩值速會隨著風速增加而轉速也增快;其周速比相同時其力矩值也會相似。當翼弦單位長度為1;半徑為2時,在設計上建議選用周速比1.25。
The development and application of wind power for renewable energy has been grown vigorously in recent years. With the characteristics of operating in all directions, simple structure and low rotating noise, the vertical axis wind turbine is also used in the production of electrical power. In this study, the different conditions included five kinds of rotating speeds and three kinds of wind speeds are used to simulate and analyze the flow field which caused by the vertical axis wind turbine. The SIMPLE finite volume method, the k-ε model and sliding mesh model are employed to solve and compare the complex flow field and the torque in each case. The purpose is to provide the fundamental flow phenomena caused by the rotating vertical fan and the design concept of vertical axial wind turbine in the future. In the results, we can observe that while the rotor rotates to the region of upper flow, the separation bubble on the surface of rotor disappears and causes the difference of pressure increased between top and bottom surfaces of rotor. Meanwhile, the torque will be heightened while the difference of pressure increased. The rotor’s rotating speed and torque also increased while the inlet velocity of flow speeded. However, the increased proportion of speed between rotating rotor and inlet flow is not entirely linear.
摘要…………………………………………………………………….…I
Abstract…………………………………………………………………..II
謝誌……………………………………………………………………..III
目錄……………………………………………………………………..IV
表目錄…………………………………………………………………..VI
圖目錄………………………………………………………………….VII
第1章 前言………………………………………………………….…..1
1.1研究動機及目的……………………………………………..1
1.1.1溫室效應的影響……………………………………...1
1.1.2再生能源……………………………………………...3
1.1.3風……………………………………………………...4
1.1.4風力發電……………………………………………...8
1.2文獻回顧……………………………………………………11
第2章 數學模式……………………………………………………….12
2.1統御方程式…………………………………………………12
2.2紊流模型……………………………………………………13
2.3壁面函數……………………………………………………15
2.4數值方法……………………………………………………16
2.4.1一階上風法………………………………………….17
2.4.2 SIMPLE演算法………………………………...…...18
2.5滑動格點(Sliding Mesh)……………………………………21
2.6周速比(Tip Speed Ratio,TSR)……………………………22
第3章 研究構型、格點系統與邊界條件…………………………….23
3.1研究構型與分析步驟………………………………………23
3.2幾何外型與格點系統………………………………………24
3.2.1幾何外型…………………………………………….24
3.2.2格機點系統………………………………………….26
3.3邊界條件之設定……………………………………………27
第4章 程式驗證分析………………………………………………….29
4.1不同計算域比較……………………………………………29
4.2三種紊流模式比較…………………………………………31
4.3不同的壁面格點間距………………………………………31
第5章 研究結果分析與討論………………………………………….35
5.1定風速不同轉速下之流場特性分析………………………35
5.2不同風速不同轉速下之力矩分析…………………………57
第6章 結論…………………………………………………………….63
參考文獻 .….…………………………………………………………...64
作者簡介 .………………………………………………………………67
參考文獻
[1] 江榮城,“台灣風力發電運轉經驗及未來展望”,環保資訊月刊第97期,2006。
[2] 朱佳仁,風工程概論,科技圖書股份有限公司,pp17-18,2006。
[3] 黃正利,陳正泰,“漫談風車葉片氣動力技術”,機械工業月刊第278期,精密製造與新興能源機械技術專輯,pp68-85,2006。
[4] 楊淳宇,王子綜,施顯章和林顯群,“大尺度渦漩模擬在垂直軸風力發電機氣動分析之應用”,第十四屆全國計算流體力學學術研討會,南投,2007。
[5] 劉萬琨,張志英,李銀鳯,趙萍,“風能與風力發電技術”,化學工業出版社,pp28-31,2006。
[6] Kermode, A. C., “Mechanics of Flight” ,10th Edition, Longman Book Ltd, pp453-454, 1996.
[7] Veritas, D. N., A publication from DNV/Risø, Guidelines for Design of Wind Turbines, 2nd Edition, Copenhagen and Wind Energy Department, Risø National Laboratory, ISBN 87-550-2870-5, 2002.
[8] Hwang, I. S., Min, S. Y., Jeong, I. O., Lee, Y. H., and Kim, S. J., “Efficiency Improvement of a New Vertical Axis Wind Turbine by Individual Active Control of Blade Motion”,Flight Vehicle Research Center,2006.
[9] Jon, D., Denise, M., Brian, R., Shaun, W., and Stephen, W.,“Self-Starting Vertical Axis Wind Turbine”,Dalhoousie University Mechanical Engineering Final Year Design Project,2006.
[10] Kenji, H., Izumi, U., and Kazuichi, S.,“Straight wing vertical axis wind turbines A flow analysis”,Wind Engineering Volume 29,pp243-252,2005.
[11] Paul, C., and Kennedy, O.,“Development and Analysis of a Novel Vertical Axis Wind Turbine”,The Universe and Renewables. Australian and New Zealand Solar Energy Society,pp 1-9,2004.
[12] Patankar, S. V., and Spalding, D. B., “A Calculation Procedure for Heat, Mass, and Momentum Transfer in Three-dimensional Parabolic Flows”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 15, pp 1787-1806, 1972.
[13] Patankar, S. V., “Numerical Heat Transfer and Fluid Flow,” Hemisphere Publishing Corporation, 1980.
[14] Versteeg, H. K., and Malalasekera, W., “An Introduction to Computational Fluid Dynamics-The Finite Volume Method, “LONGMAN, 1999.
[15] 關冠華,全球暖化(Global Warming),上網日期95年5月。
取自http://www.fom.org.hk/article/gbwarming.htm
[16] 台灣綜合研究院,氣候變遷,上網日期95年5月。
取自http://www.tri.org.tw/unfccc/clime/clime02.htm
[17] 糜克定的科學園,全球氣候變化,上網日期95年5月。
取自http://mkd.lyge.cn/zhanzheng/a48/0007.htm
[18] 臺北市立天文科學教育館,全球海平面上升速率呈現增加趨勢,上網日期95年5月。
取自http://www.tam.gov.tw/news/2005/200507/05070901.htm
[19] 新高能源科技股份有限公司,潔淨能源,上網日期95年5月。
取自http://www.hi-energy.com.tw/selection-1.htm
[20] 牛頓雜誌第十三期,全球大氣環流,上網日期95年5月。
取自http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/gcirc/ferrel03.htm
[21] 吳明進,淺談夏季季風,上網日期95年5月。
取自http://earth.fg.tp.edu.tw/learn/esf/magazine/980303.htm
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔