นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.25 น. บทความนี้มีผู้ชม: 258247 ครั้ง

www.thummech.com
ลม คือพลังงานรูปแบบหนึ่ง ถ้ามนุษย์รู้จักนำมาใช้ ประโยชน์ของมันจะมีอย่างมหาศาล เป็นพลังงานที่บริสุทธิ์ ไร้มลภาวะที่เป็นพิษ ลองติดตามดู


6. อากาศพลศาสตร์ของกังหัน

6. อากาศพลศาสตร์ของกังหัน (Turbine Aerodynamics)

            ในกังหันลมสมัยใหม่ใบพัดกังหันมีลักษณะคล้ายกับปีกของเครื่องบิน วิชาอากาศพลศาสตร์ จึงต้องนำมาศึกษาเกี่ยวกับใบพัดกังหัน เพื่อสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในงานผลิตพลังงานจากลมให้ได้ประสิทธิภาพสูงที่สุด แรงพื้นฐานของอากาศพลศาสตร์จะมีอยู่สองแรงที่ทำให้กังหันลมเกิดการหมุนได้งาน ได้แก่ แรงยก (Lift) และแรงฉุด (Drag)

           

-                   แรงยก ซึ่งเป็นแรงที่กระทำทิศทางตั้งฉากกับการไหลของลม

-                   แรงฉุด ซึ่งเป็นแรงที่กระทำทิศทางขนานไปกับการไหลของลม


25769_wind6.JPG

 

            ใบของกังหันลมมีลักษณะคล้ายกับปีกของเครื่องบิน มีการออกแบบ แพนอากาศ (Airfoil) ในแพนอากาศผิวด้านบนของใบพัด มีลักษณะโค้ง ขณะที่ด้านล่างมีลักษณะพื้นผิวแบนราบ

            หลักการง่าย ๆ ก็คือ เมื่อลมเคลื่อนที่มาปะทะกับใบพัด ลมจะพาดผ่านทั้งผิวโค้งด้านบนปีก และผิวเรียบด้านล่างใต้ปีกไปพร้อมกัน ลมที่วิ่งบนปีกจะมีความเร็วที่สูงกว่าลมที่วิ่งใต้ปีก เมื่อลมเคลื่อนที่ผ่านทั้งผิวโค้งด้านบน และผิวด้านล่างลมจะวิ่งไปบรรจบที่ปลายปีกใบพัดในเวลาเดียวกัน ผลที่เกิดขึ้นก็คือผลโค้งด้านบนมีความเร็วลมสูงความกดดันอากาศจึงต่ำ เมื่อเทียบกับผิวเรียบด้านล่างซึ่งมีความความกดดันอากาศที่สูงกว่า ทำให้เกิดแรงยกดันให้ใบพัดมีการยกตัว หรือมีแรงพยายามหมุนใบพัด ส่วนรายละเอียดการคำนวณทางวิชาการจะไม่กล่าว ณ ที่นี้ อัตราส่วนแรงยกต่อแรงฉุด (Lift / Drag) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการออกแบบประสิทธิภาพของใบพัดกังหัน

 

วิดีโออากาศพลศาสตร์ของแพนอากาศ

http://www.youtube.com/watch?v=6UlsArvbTeo&feature=PlayList&p=A809C91618D95DCB&index=12

 

http://www.youtube.com/watch?v=7jTeiz_f1iY&feature=related

 

            แม้ว่าอากาศพลศาสตร์จะมีส่วนที่สำคัญต่อประสิทธิภาพของกังหันลม แต่ก็ไม่ทั้งหมด ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดก็มีส่วนที่สำคัญ (ใบพัดที่ยาวนั่นก็หมายความถึงเส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ที่ใหญ่ตามไปด้วย) ทำให้พลังงานที่ได้จากการหมุนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าก็จะมากตามไปด้วย ความสูงของกังหันลมก็มีผลต่อประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเช่นกัน เสาที่สูง (Tower height) ก็เป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่สำคัญสามารถในการสร้างพลังงาน กังหันที่ยกสูงกว่า ก็สามารถสร้างพลังงานได้มากกว่าเพราะว่ายิ่งยกสูงเท่าไหร่ ความเร็วลมก็จะเพิ่มมากขึ้น


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที