臺灣博碩士論文加值系統

由於傳統能源之儲存有限，石化能源將日漸枯竭，高油價時代來臨及溫室效應、臭氧層的破壞及酸雨等等問題，逐漸造成全球性氣候變化，引起世界各國關注，因應世界潮流之環保意識，皆促使無汙染、潔淨新能源之使用成為必然的趨勢。風力發電是自然再生能源，為世界各國能源發展之重要目標，是最為環保且無汙染的發電方式之一。

本研究利用風力發電能做為夜間路燈照明的能源，路燈結構因風速係數高度增高而結構也增強，並利用ANSYS分析軟體做風力能路燈結構分析，ANSYS在機構模擬軟體中進行機構分析與運動模擬，藉此進行路燈結構體的可靠度評估，並補強路燈結構至最佳化。

The decline and limiting of the fossil based traditional energy, it results higher fuel prices 、greenhouse effect and global environmental changes. This brings the environmental awareness around the world and pushes for cleaner energy. The wind energy becomes one of the main choices for clean nature energy.This research shows by using the wind energy as the power source of the road light。

The taller the road light may results higher wind speed factor, by using ANSYS analytical software to analysis and simulate the relationship between the wind and the road light structure，it may maximizing the strength of the road light structure with the reliability assessment.

目錄
摘要………………………………………………………………………………………………………………I
Abstract ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………II
誌謝………………………………………………………………………………………………………… III
目錄 …………………………………………………………………………………………………………IV
圖目錄 …………………………………………………………………………………………………………VI
表目錄 …………………………………………………………………………………………………………IX
第一章 緒論…………………………………………………………………………………………………………1
1-1研究動機……………………………………………………………………………………………1
1-2研究內容概述………………………………………………………………………………………2
1-3本論文組織架構 …………………………………………………………………………………3
1-4文獻回顧……………………………………………………………………………………………………4
第二章 風力能發電理論…………………………………………………………………………………………5
2-1風能的應用…………………………………………………………………………………………5
2-1-1風的形成 …………………………………………………………………………………………6
2-2風力機的種類………………………………………………………………………………………9
2-3風力發電機的特色 ………………………………………………………………………………11
2-4風力機輸出對風速之關連 ………………………………………………………………………13
第三章 Ansys軟體應用 ………………………………………………………………………………………14
3-1前言 ………………………………………………………………………………………………14
3-2 Ansys的使用……………………………………………………………………………………16
3-3本章結論 …………………………………………………………………………………………24
第四章 Ansys軟體分析 ………………………………………………………………………………………25
4-1 Ansys使用在路燈結構分析 …………………………………………………………………25
4-2路燈結構補強分析探討 …………………………………………………………………………27
4-3實驗結論與探討 …………………………………………………………………………………33
第五章 結論與未來研究方向 …………………………………………………………………………………55
5-1結論 ………………………………………………………………………………………………55
5-2未來研究方向 ……………………………………………………………………………………55
參考文獻……………………………………………………………………………………………………………56







圖目錄
圖2-1地球上風的運動方向……………………………………………………………………………6
圖2-2垂直軸式的風力機………………………………………………………………………………9
圖2-3水平軸式的風力機 ……………………………………………………………………………10
圖2-4永磁同步風力發電原理圖 ……………………………………………………………………11
圖3-1分工的整合流程圖 ……………………………………………………………………………17
圖3-2 ANSYS傳統界面圖……………………………………………………………………………18
圖3-3 ANSYS Workbench界面圖…………………………………………………………………18
圖4-1路燈2D圖示 ……………………………………………………………………………………26
圖4-2 ANSYS Workbench 模擬畫面 ……………………………………………………………27
圖4-3設定單位系統 …………………………………………………………………………………27
圖4-4點選Preferences…………………………………………………………………………………………………………………………………28
圖4-5選擇分析形式(3D)…………………………………………………………………………………………………………………………………28
圖4-6選擇分析精靈(靜態結構分析) ………………………………………………………………29
圖4-7選擇理論分析(延性材料) ……………………………………………………………………29
圖4-8分析精靈畫面 …………………………………………………………………………………30
圖4-9輸入模擬圖形 …………………………………………………………………………………30
圖4-10風面受力表示圖 ………………………………………………………………………………32
圖4-11 von mises路燈管壁厚6mm …………………………………………………………………………………………………………33
圖4-12變形量位移約405mm(壁厚6mm)………………………………………………………………………………………………………33
圖4-13 von mises路燈管壁厚12mm…………………………………………………………………………………………………………34
圖4-14變形量位移約396mm(壁厚12mm) …………………………………………………………………………………………………34
圖4-15 von mises路燈管壁厚12mm(底座增加腳柱) …………………………………………35
圖4-16變形量位移約398mm(壁厚12mm/底座增加腳柱) …………………………………………35
圖4-17 von mises路燈管壁厚12mm(底座增加腳柱)……………………………………………36
圖4-18變形量位移約351mm(壁厚12mm/底座增加腳柱) …………………………………………37
圖4-19 von mises路燈管壁厚12mm …………………………………………………………………………………………………………38
圖4-20變形量位移約395mm(路燈管壁厚12mm) ………………………………………………………………………………………38
圖4-21 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………39
圖4-22變形量位移約398mm(路燈管壁厚12mm) ………………………………………………………………………………………39
圖4-23 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………40
圖4-24變形量位移約366mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………40
圖4-25 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………41
圖4-26變形量位移約364mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………41
圖4-27 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………43
圖4-28變形量位移約392mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………43
圖4-29 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………44
圖4-30變形量位移約396mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………44
圖4-31 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………45
圖4-32變形量位移約332mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………45
圖4-33 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………46
圖4-34變形量位移約328mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………46
圖4-35 von mises路燈管壁厚12mm .………………………………………………………………………………………………………48
圖4-36變形量位移約395mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………48
圖4-37 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………49
圖4-38變形量位移約398mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………49
圖4-39 von mises路燈管壁厚12mm.…………………………………………………………………………………………………………50
圖4-40變形量位移約295mm(路燈管壁厚12mm)…………………………………………………………………………………………50
圖4-41 von mises路燈管壁厚12mm .………………………………………………………………………………………………………51
圖4-42變形量位移約299mm(路燈管壁厚12mm) ………………………………………………………………………………………51



表目錄
表2-1蒲福氏風級表 ……………………………………………………………………………………7
表4-1垂直軸風力發電機規格表 ……………………………………………………………………25
表4-2 SS400降伏強度 ………………………………………………………………………………31
表4-3路燈結構實驗數據比較表 ……………………………………………………………………37
表4-4路燈結構實驗數據比較表………………………………………………………………………42
表4-5路燈結構實驗數據比較表………………………………………………………………………47
表4-6路燈結構實驗數據比較表………………………………………………………………………52

參考文獻
[1].吳煌、吳振中，‟我國再生能源發展策略及推動現況”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 1~17 頁。
[2].翁榮羨、呂威賢，‟全球風力發電應用現況與國內開發展望”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 18~37 頁。
[3].王運銘，‟臺灣新能源推動現況及發展課題”， 2001新能源國際研討會，第 118~127 頁。
[4].王醴、曹慶忠、楊雅峰，‟市電並聯型感應發電機之分析”，中華民國第21屆電力工程研討會，第 111~117 頁。
[5].黃昌圳、林顯宗、鄭世平、張浚溢、簡旭佑、許孟原，‟低轉速直驅式永磁風力發電機之設計與分析”，中華民國第23屆電力工程研討會，第 127~ 135頁。
[6].王醴、林宗仁、劉國華，‟風力用永磁發電機-同步發電機與太陽能發電系統之整合研究”，中華民國第23屆電力工程研討會，第 250~256頁。
[7].郭禮青，‟全球太陽光電開發現況及國內應用潛力”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 38~48 頁。
[8].周坤成、陳木坤、林建成、連正弘、李坤樹，‟新埔學院電機系館小型風力發電系統之建立”，中華民國第23屆電力工程研討會，第58~65頁。
[9].本多潤一、揚炎武，‟日本太陽光發電之發展”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 63~69 頁。
[10].王琴生、陳崇賢，‟風機製造技術及產業發展”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 96~102 頁。
[11].呂威賢、李欣哲等，‟全球風力發電應用現況與經驗”，太陽能學刊，中華民國太陽能學會，民國 91 年 6 月，第七卷第一期，第 40~45 頁。
[12].梁志堅，‟台灣太陽能與風力發電”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 103~113 頁。
[13].翁榮羨、呂威賢，‟風力發電技術與應用展望”，電工通訊，中國電機工程學會，March 2001，第12~21頁。
[14].翁榮羨、李欣哲，‟風能轉換與風力發電機技術”，電工通訊，中國電機工程學會，March 2001，第42~46頁。
[15].劉清松，‟台電澎湖中屯風力發電計畫”，台電工程月刊，台灣電力公司，民國九十一年十一號，第 114~125 頁。
[16].黃昌圳、林顯宗，‟小容量風力發電機的研製”，逢甲大學電機工程學系碩士班碩士論文，民國九十一年六月。