車用水平軸葉片之風力發電系統研究

A Study of Wind Power System with Small Wind Blade of Horizontal Shaft on Cars

黃郁書(Yu-Shu Huang)

指導教授 ： 翁豊在

國立虎尾科技大學/工程學院/機械與機電工程研究所/碩士(2013年)

摘要

本研究主旨在建構一個可用在汽車上的小型風力發電系統，以便在汽車行駛中可以用此風力發電系統回收流經車旁的風能。目前的石油燃料正因為日益的短缺而使得全世界的燃油車正面臨著日漸逼近的衝擊，而且燃油車輛在行駛中所燃燒而產生的二氧化碳會造成全球的溫室效應影響著我們的生活環境，所以在交通工具上設計可以輔助的替代能源之使用是非常重要的。本研究以車輛行進時所產生的風能回收再利用的觀點，研發在汽車上可以用的小型風力發電系統作為輔助的電力來源，並以發電機的空氣動力學理論和TRIZ來汽車上的小型風力發電機葉片之旋翼長和旋轉角；設計出扇葉的規格和外形後，利用鋁片將發電葉片的形狀和角度呈現出來；並使用鉗工的加工技巧將鋁片應用在葉片的外型角度上。鋁材有質輕強度高的優點，在汽車和航空工業上有廣泛的應用。進而整合了發電機、傳動裝置、整流器以在移動交通工具上，實現了可將周圍的風能轉換為電能儲存以方便隨時再利用。並實測記錄了車輛在行駛中的相對風速，了解發電葉片和此發電系統的整合發電量。

關鍵字

發電機 ； 小型風力發電葉片 ； 旋翼長 ； 旋轉角 ； 汽車

並列摘要

The purpose of this study is to construct an available small wind power system in the car, so we can recycle wind energy by using this equipment when driving the car. Cars using fossil fuel are facing critical challenging dioxide produced by combustion when driving the car is making green house effect increasingly serious. Therefore, it’s very important to design a vehicle that can be partly driven by alternative energy. The perspective of the study is to recycle wind energy when a car is moving and develop small wind power generator which can be used by car to be an assistant power source. We calculate the length of chord-length and rotation angle with aerodynamic of power generator and TRIZ; after the specification and the shape is decided, the blade can be produced by aluminum to demonstrate its at line and angle wing the technique of benchwork. Aluminum which has an advantage of high strength but light weight is widely used in automobile and aerospace machines. By integrating power generator, transmission equipment, and power adapter into transportation vehicles, we can now convert the surrounded wind energy into electricity and store it so as to utilize it easily at any time. With the actual of relative wind speed data recorded when the car is driving, total energy production of blade and the power system is known.

並列關鍵字

generator ； small wind blade ； chord-length ； rotation angle ； cars

參考文獻

[11] 洪進源，2005，“車輛風力發電系統之研究”，國立台灣師範大學，碩士論文。

[12] 鄭文平，2005，“以提昇能源效率及供電穩定性為目的之車用風力發電系統”，國立臺北科技大學，碩士論文。

[14]徐彬堯，2005，“風車葉片運動模擬與動態分析”，航空太空工程研究所，國立成功大學，碩士論文。

[15]陳興加，2006，“複合材料應用於風車葉片之研究”，航空太空工程研究所，國立成功大學，碩士論文。

20130528)