การศึกษาใบกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 1.5 MW ด้วยโปรแกรมพลศาสตร์ของไหล

Abstract

การศึกษานี้ นำเสนอการวิเคราะห์ผลจากความยาวใบกังหันลมที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบโดยมีความยาวใบ 3.9, 4.1 และ 6.8 เมตร ตัวแปรที่ใช้คือ ความเร็วลมเฉลี่ย 5 เมตร/วินาที มุมองศาการบิดของใบ 3 องศา และมีรูปร่างเป็นชนิดเดียวกันทั้งสามขนาด โดยการใช้โปรแกรมการคำนวณทางพลศาสตร์ของไหล (Computational Fluid Dynamics) CFD ช่วยในการวิเคราะห์ คือโปรแกรม CF-Design V.8 ศึกษาสัมประสิทธิ์แรงยกและแรงผลักของใบ ผลที่ได้นำมาคำนวณค่ากำลังงานของใบแต่ละขนาด โดยนำมาประยุกต์เข้ากับการทำงานของกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 1.5 MW ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์การยกตัวที่ดีที่สุดคือที่ความยาวใบ 6.8 เมตร มีค่า 1.907 สัมประสิทธิ์การผลิตตัว 0.091 ทั้งนี้เมื่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใบมีขนาดเพิ่มขึ้น 5 เมตร กำลังงานที่ได้ใบกังหันจะเพิ่มขึ้นประมาณ 20% และเมื่อเปรียบเทียบข้อมูล Power curve กับบริษัทผู้ผลิตแล้วพบว่ามีค่าแตกต่างกัน 9% ดังนั้นโปรแกรม CFD สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานได้จริงกับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพใบกังหันลม This research presents the study of blade length of the wind machine which effect to the Power. The blade length of 3.9, 4.1 and 6.8 m. which incoming wind speed of 5 m/s, pitch angle 3 degree on the same Wade profile phenomena were used for the study. The investigation uses commercial Computation Fluid Dynamics (CFD) named CF Design V.8. The lift and drag coefficient (Cl, Cd) also studied and investigated. The results were used to compute the power of wind machine at varies parameters above. Additionally, the results also applied to scaling up wind machine of 1.5 MW for the comparison purpose. Results from the study shown that extending blade diameter of 5 m. increasing 20 % of power which high lift and drag coefficient of 1.90'and 0.091, respectively. The power shown the reasonable results compare to power curve shown by company which errors of 9 %. The CFD technique was shown the promising results for the performance investigation of the wind machine.