臺灣國際科展

風驅電「極」- 陣列式無扇葉風力發電機

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2022年
科別
工程學
學校名稱
臺北市立麗山高級中學
指導老師
金佳龍;盛寶徵
作者
郭耀嶸;洪熙陽
關鍵字
風力發電機 wind driven generator、康達效應 Coanda effect、渦激振動 vortex-induced vibration

摘要或動機

「無扇葉風力發電」是一種新型的能量擷取研究,透過渦流引起的震動將風能轉換成電能。傳統渦輪式風力發電利用風推動扇葉旋轉發電,受限於風向、成本、噪音及體積等問題無法在內陸得到普遍。先前已有外國公司發表初步的機構設計與發想概念,但目前仍只能針對單一風向進行發電。本研究提出新型機構設計,有效的運用了多方向風源,降低了風能的浪費。為了瞭解渦激振動與各項變因之間的關係,我們設計了多項實驗,藉由影像分析軟體Tracker,得出不同風速下桅杆晃動振幅與頻率之關係,並利用實驗分析採集器LabQuest 2,精確的得出單位時間內的平均流速與電壓變化,獲得流速與電壓頻率特性。 根據實驗結果,隨著風速的增長,電機產生的峰值電壓會有2次方的增長,且桅杆晃動頻率與風速和支點位置並無直接關係。


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