Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 3 (Bài 8) - TS. Nguyễn Quang Nam

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (669.64 KB, 10 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

1
Bài giảng 8

408004

Năng lượng tái tạo

Giảng viên: TS. Nguyễn Quang Nam
2013 – 2014, HK1

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Ch. 3: Năng lượng gió

3.5. Hiệu suất cực đại của rơto

3.6. Máy phát tuabin gió

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

3
Bài giảng 8

Hiệu suất cực đại của rơto

• Hai trường hợp đặc biệt, cả hai đều khơng có nghĩa

-• Tốc độ gió phía sau bằng 0 – tuabin lấy tồn bộ cơng suất gió
• Tốc độ gió phía sau bằng phía trước – tuabin không lấy được

bất kỳ công suất nào

• Albert Betz 1919: Phải có một mức độ giảm tốc độ lý tưởng
để tuabin lấy được công suất tối đa

• Dựa vào ràng buộc về khả năng của một tuabin trong việc

chuyển động năng của gió thành công suất cơ

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Công suất nhận được từ cánh

• ṁ = tốc độ truyền khối khơng khí trong ống

• v = tốc độ gió phía trước (chưa bị ảnh hưởng)

• vd = tốc độ gió phía sau

(

2 2

)

1 (6.18)

2

b d

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

5
Bài giảng 8

Xác định tốc độ truyền khối

• Dễ nhất là xác định tại bề mặt rơto vì chúng ta biết diện tích
mặt cắt A

• Vậy, tốc độ truyền khối từ (6.3) là

• Giả sử tốc độ gió tại rơto vb là trung bình cộng của tốc độ gió

phía trước v và tốc độ gió phía sau vd:

(6.19)

b

m

&

=

ρ

Av

=

2

d
b

v v

v

+

2

d

v v

m

=

ρ

A

�

�

+

�

�

�

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Cơng suất nhận được từ cánh

• Vậy (6.18) trở thành

• Định nghĩa

• Viết lại (6.20) thành

(

2 2

)

1 (6.20)

2

d
b d

v v

P

=

ρ

A

�

�

+

�

�

v

−

v

�

(6.21)

d

v

λ

=

(

2 2 2

)

1 (6.22)

2

b

v

P

=

ρ

A

�

�

+

λ

�

�

v

−

λ

v

�

(

)

(

)

3 2

1 (6.22)

2

b

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

7
Bài giảng 8

Hiệu suất cực đại của rơto

• Tìm tỷ số tốc độ gió để hiệu suất của rơto đạt cực đại, CP

• Từ slide trước đó

(

)

(

)

2 3

1 =

+

2 2 2

P

C

=

�

�

+

λ

−

λ

�

�

λ

λ λ

=3

2 1 0

P

C

λ

λ

+

− =

(

) (

)

= 3

1

0

P

C

λ

λ

−

+ =

1

3 λ

=

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Hiệu suất cực đại của rơto

• Thay giá trị tối ưu của vào CP để tìm hiệu suất cực đại của

rơto:

1

16

1 =

59.3% (6.26)

2

3

27

P

C

=

�

�

�

�

+

��

��

−

�

�

�

�

=

�

��

�

• Hiệu suất cực đại 59,3% xảy ra khi khơng khí phía sau có

tốc độ bằng 1/3 giá trị phía trước.

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

9
Bài giảng 8

• Ở tốc độ gió đã cho, hiệu suất rôto là một hàm của tốc độ

quay của rôto.

• Nếu rơto quay q chậm, hiệu suất giảm vì cánh đã để lọt

q nhiều gió.

• Nếu rơ to quay quá nhanh, hiệu suất giảm vì mỗi cánh gây

nhiễu loạn nhiều lên cánh tiếp theo.

• Cách thông thường để minh họa hiệu suất rôto là biểu diễn

nó như một hàm của tỷ số tốc độ (TSR – tip-speed ratio).

• Tỷ số tốc độ là tỷ số của tốc độ tại đầu cánh và tốc độ gió.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Bài giảng Năng lượng tái tạo: Chương 3 (Bài 8) - TS. Nguyễn Quang Nam

<b>408004</b>

<b>Năng lượng tái tạo</b>

<b>Ch. 3: Năng lượng gió</b>

3.5. Hiệu suất cực đại của rơto

3.6. Máy phát tuabin gió

<b>Hiệu suất cực đại của rơto</b>

<b>Công suất nhận được từ cánh</b>

(

)

1

(6.18)

2

<b>Xác định tốc độ truyền khối</b>

(6.19)

<i>m</i>

&

=

ρ

<i>Av</i>

=

2

<i>v v</i>

<i>v</i>

+

2

<i>v v</i>

<i>m</i>

=

ρ

<i>A</i>

�

<sub>�</sub>

+

�

<sub>�</sub>

�

�

<b>Cơng suất nhận được từ cánh</b>

(

)

1

(6.20)

2

2

<i>v v</i>

<i>P</i>

=

ρ

<i>A</i>

�

<sub>�</sub>

+

�

<sub>�</sub>

<i>v</i>

−

<i>v</i>

�

�

(6.21)

<i>v</i>

<i>v</i>

λ

=

(

)

1

(6.22)

2

2

<i>v</i>

<i>v</i>

<i>P</i>

=

ρ

<i>A</i>

�

<sub>�</sub>

+

=

+