การเปรียบเทียบประสิทธิภาพกังหันเกลียวเฮดตํ่าในแนวนอนเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กด้วยกังหันนํ้าแบบเกลียววนที่เหมาะสมที่ใช้กับกระแสน้ำความเร็วต่ำที่มีการไหลหรือไม่มีความต่างศักย์ของแหล่งน้ำโดยรูปร่างเกลียวของกังหันถูกสร้างขึ้นโดยฟังก์ชัน Arc-lenght หรือสมการบิดเกลียว (Helix Equation) โดยทำการทดสอบกังหันขนาดเล็กแบบกังหันเกลียว 3 ใบ และให้นํ้าในท่อไหลผ่านกังหันนํ้าที่มีมุมกาง 15 18 21 และ 30 degrees ตามลำดับ และกังหันแบบ 3 ใบพัด ที่ความเร็วนํ้าทดสอบ 1.00 1.25 1.50 1.75 และ 2.00 m/s ตามลำดับ และผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองกังหันมุมกาง 21 degrees มีความเร็วรอบสูงที่สุด มีแรงบิดและประสิทธิภาพกังหันดีที่สุด จากกังหันน้ำทดสอบทั้งหมด โดยมีความเร็วรอบสูงสุดที่ 457.09 RPM และแรงบิดที่ 2.12 N.m
และประสิทธิภาพกังหันที่ 38.10 % ณ ความเร็วนํ้าที่ 2 m/s โดยมีกำลังงานเท่ากับ 24.2 W แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนากังหันน้ำแบบเกลียวเพื่อให้ได้ระบบผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้นต่อไปในอนาคต
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Xu, B., Zhang, J., Egusquiza, M., Chen, D., Li, F., Behrens, P., and Egusquiza, E. (2021). A Review of Dynamic Models and Stability Analysis for a Hydro-Turbine Governing System. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 144, p. 110880. DOI:
1016/J.RSER.2021.110880
Thailand Power Development. (2015). Thailand Power Development Plan 2015-2036 (PDP2015). Energy Policy and Planning Office, thailand
Wanchat, S. (2014). Design and Development of Water Free Vortex Hydro Power Plant. Khon Kaen University
Hoghooghi, H., Durali, M., and Kashef, A. (2018). A New Low-Cost Swirler for Axial Micro Hydro Turbines of Low Head Potential. Renewable Energy. Vol. 128, Part A, pp. 375-390. DOI: 10.1016/J.RENENE.2018.05.086
Chaichan, W. and Kanchana, S. (2016). The Small Electric Power Generation from Coast Waves. RMUTI JOURNAL Science and Technology. Vol. 9, No. 2, pp. 108-117 (in Thai)
Sørnes, K. (2010). Small-scale Water Current Turbines for River Applications. ZERO - Zero Emission Resoruce Organisation
Suntivarakorn, R., Wanchat, S., and Monatrakul, W. (2016). An Experimental Study of Electricity Generation Using a Horizontal Spiral Turbine. Energy Procedia. Vol. 100, pp. 532-536. DOI: 10.1016/J.EGYPRO.2016.10.215
Nuantong, W. and Taechajedcadarungsri, S. (2016). Comparison of Flow Simulation of Very Low Head (VLH) Turbine Using RANS and LES. RMUTI JOURNAL Science and Technology. Vol. 9, No. 3, pp. 82-98 (in Thai)
Zhou, D., Gui, J., Deng, Z. D., Chen, H., Yu, Y., Yu, A., and Yang, C. (2019). Development of An Ultra-Low Head Siphon Hydro Turbine Using Computational Fluid Dynamics. Energy. Vol. 181, pp. 43-50. DOI: 10.1016/J.ENERGY.2019.05.060
Batchelor, C. K. and Batchelor, G. K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press
Versteeg, H. K. and Malalasekera, W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics. Pearson Education Limited
Sritram, P. and Suntivarakorn, R. (2017). Comparative Study of Small Hydropower Turbine Efficiency at Low Head Water. Energy Procedia. Vol. 138, pp. 646-650. DOI: 10.1016/J.EGYPRO.2017.10.181
Abolvafaei, M. and Ganjefar, S. (2020). Maximum Power Extraction from Fractional Order Doubly Fed Induction Generator Based wind Turbines Using Homotopy Singular Perturbation Method. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. Vol. 119, p. 105889. DOI: 10.1016/J.IJEPES.2020.105889
Vennell, R. (2013). Exceeding the Betz Limit with Tidal Turbines. Renewable Energy. Vol. 55, pp. 277-285. DOI: 10.1016/J.RENENE.2012.12.016
Schubel, P. J. and Crossley, R. J. (2012). Wind Turbine Blade Design. Energies. Vol. 5, pp. 3425-3449. DOI: 10.3390/EN5093425
Herman, E. J. and Strang, G. (2016). Calculus. Rice University
Larson, Ron. (2015). Calculus: Early Transcendental Functions. 7th Edition. Bruce H. Edwards
Thomas, Jr., George B. Weir, Maurice D., and Hass, Joel, Heil, C. (2014). Thomas’ Calculus Thirteenth Edition (13th ed.). Pearson Education Limited
