ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การออกแบบและสร้างกังหันลมความเร็วรอบต่ำ
Library Call : ส3358
สถานที่ตั้งห้องสมุด : หอสมุดกลาง สำนักงานวิทยทรัพยาก
ตัวอย่างบทคัดย่อ : การวิจัยนี้มุ่งที่จะศึกษาถึงสมรรถนะของกังหันลมแบบแกนแนวระดับความเร็วรอบต่ำขนาดเล็กเพื่อประยุกต์ไปใช้ในงานสูบน้ำเพื่อการเกษตรในท้องถิ่นชนบท ซึ่งเหมาะสำหรับใช้งานที่ความเร็วลมต่ำ โดยในขั้นตอนแรกได้ทำการเลือกลักษณะใบกังหันเป็นแผ่นแบน และ airfoil แบบง่ายๆรวม 7 ชนิด เพื่อที่จะหาค่าของ Cl, Cd ของแต่ละชนิดโดยเปรียบเทียบกับ airfoil NACA 4418 ซึ่งนิยมใช้สร้างตัวใบของกังหัน การทดลองนี้ได้กระทำใน low speed windmill tunnel มีค่า Reynolds Numer มีค่าระหว่าง 60,000 – 80,000 และนอกจากนี้เพื่อศึกษาถึงลักษณะการไหลของอากาศเมื่อผ่าน airfoil แต่ละชนิดได้มีการกระทำ flow visualization โดยใช้ smoke wind tunnel และ water channel จากผลการทดลองที่ได้รับกับการพิจารณาถึงความยากง่ายในการสร้างตัวใบของกังหันลมแล้วได้เลือก airfoil แบบ arched plate ชนิดที่มีแกนอยู่ที่กึ่งกลางของ chord และมีช่องว่างระหว่างตัวใบและแกน เพราะสามารถให้อัตราส่วนของ L/D สูงกว่า airfoil แบบอื่นๆ เพื่อใช้สร้างใบของกังหันลมแบบจำลองของตัวกังหันลมที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 1.25 ม. มีจำนวนใบเท่ากัน 8 ใบ ได้ถูกสร้างขึ้นโดยที่มุมบิดของใบได้รับการคำนวณทางทฤษฎี โดยอาศัยผลการทดลองในอุโมงค์ลมเป็นข้อมูลที่นำไปใช้ในสมการทางทฤษฎี จากผลการทดลองกังนันลมที่สร้างนี้พอสรุปได้ว่า สำหรับการออกแบบกังหันลมชนิดความเร็วรอบต่ำแล้ว การสร้างใบกังหันลมโดยใช้ simple airfoil เช่นพวก arched plate airfoil ก็สามารถที่จะให้ประสิทธิภาพที่ดีได้ ค่าสูงสุดของ Cp มีค่าประมาณ 16% ที่ความเร็วปลายใบ 2.0 ~ 2.2 ที่ความเร็วลม 2.4 ม./วินาที ถ้าแม้ว่าค่าที่ได้รับทางทฤษฎีจะแตกต่างกับค่าทางปฏิบัติบ้างก็ตาม แต่ก็สามารถที่จะเห็นความสอดคล้องทางทฤษฎีกับทางปฏิบัติได้เป็นอย่างดี จากจำนวนใบที่ลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับกังหันลมแบบ multiblade แล้วย่อมจะสามารถลด cost ในการสร้างตัวกังหันลมและ tower ของกังหันลมลงได้