ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : กังหันลมขนาดเล็กแบบประหยัด
Library Call : TJ825 ด492  
สถานที่ตั้งห้องสมุด : ห้องสมุดคณะวิศวกรรมศาสตร์
ตัวอย่างบทคัดย่อ : วิทยานิพนธ์นี้ กล่าวถึง การทดลองเพื่อศึกษาสมรรถนะของกังหันลมแกนดิ่ง (Vertical axis windmill) ที่มีโครงสร้างง่าย ราคาถูก สามารถสร้างโดยชาวบ้านที่ไม่มีความชำนาญทางช่างได้ จากการศึกษาข้อมูลที่มีอยู่แล้ว ได้เลือกสร้างแบบจำลองของกังหันลมแกนดิ่งขึ้น เพื่อทดลองในอุโมงค์ลม 3 แบบ แลทำการทดลองในช่วงความเร็วลมระหว่าง 7-17 เมตร/วินาที ดังรายละเอียดต่อไปนี้ คือ 1. แบบ Savonious มีลักษณะใบรับลม (blade) เป็นทรงกระบอกกลวงครึ่งซีกสองอันติดอยู่คนละข้างของเพลา วางเยื้องกันและหันหน้าเข้าหากัน เพื่อป้องกันมิให้เกิดจุดบอด จึงสร้างให้มีชุดใบรับลม 3 ชุด ติดตั้งซ้อนกันบนเพลาเดียว โดยแต่ละชุดทำมุม 60 องศาตามเข็มนาฬิกากับชุดถัดไปตามลำดับ กังหันลมแบบนี้หมุนด้วยความเร็วเชิงเส้นที่ปลายใบรับลม (tip speed) สูงสุดเท่ากับ 1.24 เท่าของความเร็วลม และมีประสิทธิภาพสูงสุดร้อยละ 13.60 ของพลังงานลมสูงสุดตามทฤษฏี 2. แบบ Hybrid มีลักษณะใบรับลมที่มีพื้นที่หน้าตัดรูปอากาศพลศาสตร์ (airfoil) สมมาตรแบบ NACA 0020 จำนวนสองใบ กังหันลมแบบนี้หมุนด้วยความเร็วเชิงเส้นที่ปลายใบรับลมสูงสุดเท่ากับ 0.56 เท่าของความเร็วลมและมีประสิทธิภาพสูงสุดร้อยละ 1.47 ของพลังงานลมสูงสุดตามทฤษฏี แต่มีข้อเสียที่สำคัญมากคือ เป็นกังหันลมแบบที่ไม่สามารเริ่มหมุนได้เองไม่ว่าลมจะพัดแรงเท่าใด 3. แบบ Savonius ดัดแปลง มีลักษณะทั่วไปเหมือนแบบแรก นอกจากใบรับลมมิได้ติดตายตัวตลอดทั้งใบ แต่ร้อยอยู่ในแกนที่ขอบนอก ส่วนขอบในใช้สปริงดึงสวนทางลมไว้ กังหันลมแบบนี้หมุนด้วยความเร็วเชิงเส้นที่ปลายใบรับลมสูงสุดเท่ากับ 0.70 เท่าของความเร็วลม มีประสิทธิภาพสูงสุดร้อยละ 4.21 ของพลังงานลมสูงสุดตามทฤษฏี แต่ข้อสำคัญ กังหันลมแบบนี้มีความเร็วรอบไม่เกิน 1500 รอบ/นาที ไม่ว่าลมจะมีความเร็วเท่าใด ผลการทดลองสรุปได้ว่า แบบที่ 1 ให้ประสิทธิภาพดีที่สุด และสร้างง่าย มีราคาถูกที่สุด แต่มีข้อเสียตรงที่ไม่สามารถควบคุมความเร็วรอบสูงสุดได้ ในขณะที่แบบที่ 3 สามารถควบคุมความเร็วรอบสูงสุดได้ แต่ประสิทธิภาพต่ำกว่าและการสร้างยุ่งยากกว่าแบบแรก