模擬與實驗數據的比較

第五章結果與討論

5.11 模擬與實驗數據的比較

在此為了求得流經風機的平均風速，在距風扇 0.7m 處量測不同位置的風速(如圖 5.21)，其中包含了中心位置(r=0m)、約 r=0.15m 處、邊緣處(r=0.3m)、

外圍(r=0.4m)，每隔 45^o量測，將測得數值平均後可得徑向風速分布圖(如圖

固定位置角度α(每 10^o) 全暫態分析實驗結果

• 由於風力機尺寸過大，欠缺大型風洞做測試，僅能使用大型工業用風扇做為風源，而產生的入口風速為帶有旋轉的紊流，且缺乏整流罩將其風源整流為一均勻流，故無法有效模擬實際在自然風速下的狀況。

第六章結論

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圖1.1 水平式風力發電機【2】

1.2 水平軸風車【3】

圖1.3 垂直式阻力型(Savonius)風力機【4】

1.4 垂直式 Darrieus 風力機【4】

圖 1.5 垂直式 H 型風力機【4】

1.6 Darrieus 和 Savonius 混和型風機【5】

圖1.7 改良式垂直風力發電機

1.8 堆疊式垂直風力發電機

圖1.9 各種風機之 Cp 與 TSR 關係圖【7】

1.10 包覆 guide-box 之垂直軸風機示意圖【19】

圖1.11 帶有擾流板之垂直型風機示意圖【20】

圖1.12 螺旋式 Savonius 風車【22】

圖1.13 垂直軸風力發電機示意圖【23】

圖1.14 改良式垂直風力機示意圖【24】

圖2.1

圖

風機旋轉

2.2 流場

轉位置角度

場示意圖度α

圖3.1 主網格與鄰近網格示意圖

3.2 面上相鄰網格示意圖

c0

c1 r r

JG1

r JG

JJG

c0 c1

r

圖4.1 工業用風扇

4.2 Lutron AM-4200 風速計

圖 4.3 單層風力機葉片

4.4 HBM T22 扭力計(50 N-m)

圖4.5 兩種不同尺寸之 coupling

圖4.6 rinstrum R320 訊號擷取器

圖4.7 OMEGA HHT13 數位式轉速計

圖4.8 實驗設備示意圖扭力計

發電機風輪

可變電阻

顯示器

風扇

U

₀

U

圖5.1

5.2

1 流場計

2 固定位

計算示意圖

位置角度α 圖

圖5.3 計算網格

0^o

α

=30^o

60^o

α

=90^o

120^o

α

=150^o

圖 5.4 Cm 在各角度位置 α 隨時間的變化

(1) (2)

(3) (4)

圖5.5 α =90^o時各時間點的流場

圖5.6 不同網格數Cm 值的分布

圖5.8 不同葉片數Cm 值的分布

5.9 不同轉速時的扭矩

圖5.10 不同入口風速時的扭矩

圖5.11 不同風輪直徑時的扭矩

圖5.12 Cm 值與 TSR 的關係

圖5.14 全暫態計算初期 Cm 值隨時間的變化(陳虹汝提供)

圖5.15 全暫態計算後期 Cm 值隨時間的變化(陳虹汝提供)

圖5.16 不同分析方法所得 Cm 值隨風機旋轉角度的變化(N=60rpm)

圖5.18 不同分析方法所得 Cm 值隨風機旋轉角度的變化(N=120rpm)

圖5.20 比較不同分析方法的 Cp值

圖5.21 在不同位置量測風速之示意圖 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0 0.5 1 1.5 2

TSR

fixed rotor：30 interval fixed rotor：10 interval rotating

D D

圖5.22 風扇徑向風速分布圖

圖5.24 模擬與實驗數據的 Cp值 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

TSR

fixed rotor

rotating

exp

在文檔中一新型垂直式風機性能定性分析 (頁 49-83)

第五章 結果與討論