全國中小學科展

風起「電」湧 - 人工智慧於風力發電效率探討

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第60屆--民國109年
科別
生活與應用科學(一)科
得獎情形
佳作
學校名稱
新竹縣立東興國民中學
指導老師
李易儒;李祥菁
作者
李宣毅;陳敬霈;李宜璟
關鍵字
風力發電,翼型,升力

摘要或動機

本研究的目的是探討:運用人工智慧輔助設計風力發電機的葉片,以提升發電的效率。我們從二維葉片剖面出發,以NACA5410翼型為原型,利用XFoil翼型設計軟體與人工智慧找尋最佳升力與最佳升阻比之剖面形狀,經由風洞實驗得到理論值與本文實驗具有相似的趨勢;接著我們基於該剖面形狀用3D列印製作了長方翼,實際裝上發電機後也證實,最佳化後的葉片顯著比原型表現更好;我們接著把實驗擴展到三維,即漸縮翼與翼尖小翼,透過實驗證實這些技巧對於風電效率有顯著的助益;而除了幾何形狀外,因配重可儲存動能的特性,我們也探討葉片設計的結果對配重的影響;最後,由於最佳升阻比之葉片有較低的能量損耗,排列風電機組的組合也得到更好的效果。


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