(3.236.231.61) 您好!臺灣時間:2021/05/15 23:52
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:黃郁書
研究生(外文):Yu-Shu Huang
論文名稱:車用水平軸葉片之風力發電系統研究
論文名稱(外文):A Study of Wind Power System with Small Wind Blade of Horizontal Shaft on Cars
指導教授:翁豊在
指導教授(外文):Feng-Tsai Weng
學位類別:碩士
校院名稱:國立虎尾科技大學
系所名稱:機械與機電工程研究所
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:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:發電機小型風力發電葉片旋翼長旋轉角汽車
外文關鍵詞:generatorsmall wind bladechord-lengthrotation anglecars
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:311
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究主旨在建構一個可用在汽車上的小型風力發電系統,以便在汽車行駛中可以用此風力發電系統回收流經車旁的風能。目前的石油燃料正因為日益的短缺而使得全世界的燃油車正面臨著日漸逼近的衝擊,而且燃油車輛在行駛中所燃燒而產生的二氧化碳會造成全球的溫室效應影響著我們的生活環境,所以在交通工具上設計可以輔助的替代能源之使用是非常重要的。本研究以車輛行進時所產生的風能回收再利用的觀點,研發在汽車上可以用的小型風力發電系統作為輔助的電力來源,並以發電機的空氣動力學理論和TRIZ來汽車上的小型風力發電機葉片之旋翼長和旋轉角;設計出扇葉的規格和外形後,利用鋁片將發電葉片的形狀和角度呈現出來;並使用鉗工的加工技巧將鋁片應用在葉片的外型角度上。鋁材有質輕強度高的優點,在汽車和航空工業上有廣泛的應用。進而整合了發電機、傳動裝置、整流器以在移動交通工具上,實現了可將周圍的風能轉換為電能儲存以方便隨時再利用。並實測記錄了車輛在行駛中的相對風速,了解發電葉片和此發電系統的整合發電量。

The purpose of this study is to construct an available small wind power system in the car, so we can recycle wind energy by using this equipment when driving the car. Cars using fossil fuel are facing critical challenging dioxide produced by combustion when driving the car is making green house effect increasingly serious. Therefore, it’s very important to design a vehicle that can be partly driven by alternative energy. The perspective of the study is to recycle wind energy when a car is moving and develop small wind power generator which can be used by car to be an assistant power source. We calculate the length of chord-length and rotation angle with aerodynamic of power generator and TRIZ; after the specification and the shape is decided, the blade can be produced by aluminum to demonstrate its at line and angle wing the technique of benchwork. Aluminum which has an advantage of high strength but light weight is widely used in automobile and aerospace machines. By integrating power generator, transmission equipment, and power adapter into transportation vehicles, we can now convert the surrounded wind energy into electricity and store it so as to utilize it easily at any time. With the actual of relative wind speed data recorded when the car is driving, total energy production of blade and the power system is known.

摘要……………………………………………………………………i
Abstract………………………………………………………………ii
誌謝……………………………………………………………………iii
目錄……………………………………………………………………iv
表目錄…………………………………………………………………vii
圖目錄…………………………………………………………………viii
符號說明………………………………………………………………xi
第一章 緒論……………………………………………………………1
1.1 研究動機與背景…………………………………………………1
1.2 問題討論…………………………………………………………2
1.3 文獻回顧…………………………………………………………3
1.4 研究目的…………………………………………………………4
1.5 研究架構…………………………………………………………4
1.6 論文架構…………………………………………………………5
第二章 研究方法與相關理論…………………………………………7
2.1 風力發電機應用在汽車上的現況………………………………7
2.2.1 道路交通安全守則……………………………………………8
2.2.2 分析與專利調查………………………………………………11
2.3 TRIZ理論…………………………………………………………13
2.4 風力發電機空氣動力學理論……………………………………15
第三章 車輛風力發電機葉片設計……………………………………17
3.1 風力機葉片種類…………………………………………………17
3.2.1 葉片設計理論…………………………………………………17
3.2.2 風車渦流系統…………………………………………………18
3.2.3 One-dimensional momentum theory…………………………19
3.2.4 The blade element momentum method (BEM)………………20
3.2.5 貝茲定律(Betz law)…………………………………………24
3.2.6 Blade shape for optimum rotor with wake rotation…25
3.3 葉片設計規格………………………………………………………27
3.4 金屬接頭設計………………………………………………………29
3.5風力機葉片形狀……………………………………………………30
第四章 車用水平軸風力發電系統建構………………………………33
4.1 葉片模型製作………………………………………………………33
4.2 傳動裝置與底座……………………………………………………39
4.3 發電機與三相整流器………………………………………………40
4.4 車用風力發電系統整合……………………………………………44
4.5 車用風力發電系統流場……………………………………………45
第五章 結果與討論……………………………………………………47
5.1 車用風力發電系統的發電功率測試………………………………47
5.2 車用風力發電系統行進時相對風速狀況分析……………………50
第六章 結論與建議……………………………………………………52
6.1 結論…………………………………………………………………52
6.2 研究貢獻……………………………………………………………52
6.3 未來展望……………………………………………………………53
參考文獻…………………………………………………………………54
附錄一 相關之道路交通安全規則……………………………………58
附件十五、汽車設備規格變更規定……………………………………59
附錄二 個案專利調查…………………………………………………61
附錄三 TRIZ矛盾矩陣表………………………………………………62
附錄四 風力發電系統支架詳細尺寸…………………………………63
Extended Abstract……………………………………………………64
簡歷(CV)…………………………………………………………………69

[1] 經濟部能源局,2009,“臺灣能源指標(078~098)”,http://www.moeaboe.gov.tw/opengovinfo/Plan/all/energy_year/main/EnergyYearMain.aspx?PageId=default(瀏覽日期20130528)
[2] 吳榮華,2009,“我國能源安全體系建置”,能源報導,頁8~10, 5月。
[3] 經濟部能源局,2010,“我國燃料燃燒CO2排放統計與分析”,http://www.moeaboe.gov.tw/Download/Promote/greenhouse/files/%E6%88%91%E5%9C%8BCO2%E6%8E%92%E6%94%BE%E8%B6%A8%E5%8B%A2.pdf(瀏覽日期20130528)
[4] 拓墣產業研究所,2009,“從綠色車輛角度看電動車發展契機”,頁11~12,5月。
[5] 交通部統計處,2010,http://www.motc.gov.tw/motchypage/hypage.cgi?HYPAGE=stat07.asp&catid=429&year=98(瀏覽日期20130528)
[6] WWF, Ecofys, “The Energy Report: 100% Renewable Energy by2050”,http://assets.panda.org/downloads/101223_energy_report_final_print_2.pdf(瀏覽日期20130528)
[7] 經濟部能源局,2009,“能源統計手冊”,http://www.moeaboe.gov.tw/Download/ opengovinfo/Plan/all/files/EnergyStatisticalDataBook.pdf(瀏覽日期20130528)
[8] World Wind Energy Association(WWEA), 2010, “World Wind
Energy Report 2009”, http://www.wwindea.org/home/images/stories/worldwindenergyreport2009 _s.pdf(瀏覽日期20130528)
[9] Renewable Energy Policy Network for the 21st Century(REN21), “Renewables 2010 Global Status Report”, http://www.ren21.net/Portals/97/documents/GSR/REN21_GSR_2010_full_revised%20Sept2010.pdf(瀏覽日期20130528)
[10] 賴耿陽,1998,“大貨車基本設計”,復漢出版社有限公司,台南。
[11] 洪進源,2005,“車輛風力發電系統之研究”,國立台灣師範大學,碩士論文。
[12] 鄭文平,2005,“以提昇能源效率及供電穩定性為目的之車用風力發電系統”,國立臺北科技大學,碩士論文。
[13] 蘇文政,2009,“機車風力發電機之設計及實現”,國立高雄第一科技大學,碩士論文。
[14]徐彬堯,2005,“風車葉片運動模擬與動態分析”,航空太空工程研究所,國立成功大學,碩士論文。
[15]陳興加,2006,“複合材料應用於風車葉片之研究”,航空太空工程研究所,國立成功大學,碩士論文。
[16]Greenbird,http://www.greenbird.co.uk/ (瀏覽日期20130528)
[17] Trans Scan, 2008, “Using wind power to stabilise transport costs, ”Vol. 9, No. 3. http://www.transscan.com/files/journals/2008-11-journal
.pdf(瀏覽日期20130528)
[18] Wind Explorer, http://www.wind-explorer.com/(瀏覽日期20130528)
[19] 姚文隆、龔裕隆、陳修德、陳敏傑、黃詩雯,2008,“自行車運用風能之兩用型綠色照明設計”,全國大學院校風能創新應用專題競賽。
[20] 中華民國交通部,http://www.motc.gov.tw/ (瀏覽日期20130528)
[21] 中華民國專利資訊檢索系統,http://twpat.tipo.gov.tw/ (瀏覽日期
20130528)
[22] 美國專利商標局(USPTO),http://www.uspto.gov/(瀏覽日期
20130528)
[23] 蕭詠今,2009,“TRIZ創意40錦囊妙計”,建速有限公司,台北。
[24] J. L. Menet, L. C. Valdes and B. Menart, 2001, “A comparativecalculation of the wind turbines capacities on the basis of the L–σ criterion”, Renewable Energy Vol. 22, 491–506.
[25]Martin O.L Hansen, 2000, “Aerodynamics of Wind Turbines”, TheCromwell Press.
[26]J.F Manwell,J.G. McGowan and A.L. Rogers,2002, “Wind Energy Explained Theory”,Design and Application.
[27]Department of Aerospace Engineering University of Illinois at Urbana-Champaign, UIUC Airfoil Data Site : http://www.ae. uiuc.edu/m-selig/ads.html
[28] Oy Windside Production Ltd, Finland, http://www.windside.com/.(瀏覽日期20130529)
[29] U.K. Saha, M. Jaya Rajkumar, 2006, “On the Performance Analysis of Savonius Rotor with Twisted Blades”, Renewable Energy Vol. 31, 1776–1788.
[30] M.A. Kamoji, S.B. Kedare, S.V. Prabhu, 2009, “Performance Tests on Helical Savonius Rotors”, Renewable Energy Vol. 34, 521–529.
[31] The Orange Wind Charger by Gotwind,http://www.gotwind.org/diy/Orange_Wind_Generator.htm(瀏覽日期20130528)
[32] K. T. Ulrich, S. D. Eppinger,2002,“產品設計與開發”,張書文、戴華亭譯,麥格羅希爾國際出版公司,台北。


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top