CẢI TIẾN THIẾT KẾ CÁNH AEROLEAF NHẰM NÂNG CAO ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG PHÁT ĐIỆN CỦA TURBINE GIÓ TRỤC ĐỨNG TRONG ĐIỀU KIỆN GIÓ THẤP

Nguyễn Thái Sơn; Nguyễn Chánh Nghiệm; Quách Ngọc Thịnh

doi:10.34238/tnu-jst.14673

CẢI TIẾN THIẾT KẾ CÁNH AEROLEAF NHẰM NÂNG CAO ĐẶC TÍNH KHỞI ĐỘNG VÀ KHẢ NĂNG PHÁT ĐIỆN CỦA TURBINE GIÓ TRỤC ĐỨNG TRONG ĐIỀU KIỆN GIÓ THẤP

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 28/01/26 Ngày hoàn thiện: 28/02/26 Ngày đăng: 28/02/26

Các tác giả

1. Nguyễn Thái Sơn , Trường Bách Khoa - Đại học Cần Thơ
2. Nguyễn Chánh Nghiệm, Trường Bách Khoa - Đại học Cần Thơ
3. Quách Ngọc Thịnh, Trường Bách Khoa - Đại học Cần Thơ

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung cải tiến thiết kế cánh của turbine gió trục đứng nhằm nâng cao đặc tính khởi động và khả năng phát điện trong điều kiện gió thấp (2–5 m/s), đặc biệt phù hợp với môi trường đô thị. Phương pháp thiết kế thực nghiệm dựa trên nguyên lý lặp lại (trial-and-error) kết hợp với công nghệ in 3D và các phép đo lặp lại được áp dụng để phát triển và đánh giá các cấu hình cánh Aeroleaf hai cánh và ba cánh. Các thông số vận hành chính, bao gồm điện áp đầu ra, tốc độ gió khởi động và tốc độ quay rotor, được đo đạc thực nghiệm và so sánh với turbine thương mại SH-200R trong cùng điều kiện thử nghiệm. Kết quả cho thấy cấu hình Aeroleaf ba cánh cải tiến thể hiện hiệu quả vượt trội, với tốc độ gió khởi động trung bình chỉ 2,53–2,56 m/s, thấp hơn đáng kể so với turbine SH-200R (2,85–3,03 m/s). Nghiên cứu đề xuất một hướng tiếp cận thực nghiệm hiệu quả trong thiết kế cánh turbine gió trục đứng và cung cấp dữ liệu tham khảo có giá trị cho các ứng dụng phát điện quy mô nhỏ trong khu vực đô thị.

Từ khóa

In 3D; Cánh quạt; Aeroleaf cải tiến; Năng lượng tái tạo; Turbine gió trục đứng

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] E. Hau, Wind Turbines: Fundamentals, Technologies, Application, Economics, 3 ed., Springer, Berlin Heidelberg, 2013.

[2] J. Manwell, J. McGowan, and A. Rogers, Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, 2 ed., John Wiley & Sons, 2009.

[3] Q. N. Tran and T. T. H. Tran, "Assessment of 100 m Wind Energy Potential in Viet Nam," Journal of Climate Change Science, vol. 33, pp. 12-23, 2025, doi: 10.55659/2525-2496/33.110635.

[4] A. Rezaeiha, H. Montazeri, and B. Blocken, "Towards optimal aerodynamic design of vertical axis wind turbines: Impact of solidity and number of blades," Energy, vol. 165, pp. 1129-1148, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.09.192.

[5] M. Bošnjaković, R. Santa, J. Božič, and S. Muhic, "The Future of Vertical-Axis Wind Turbines: Opportunities, Challenges, and Sustainability Perspectives," Energies, vol. 18, 2025, doi: 10.3390/en18236369.

[6] A. Ibrahim, R. Saeed, and R. Saeed, "A Comprehensive Review of Vertical Axis Wind Turbines For Urban Usage," International Journal of Novel Research and Development, vol. 7, no. 4, pp. 336-343, 2022.

[7] A. Fazylova, K. Alipbayev, A. Aden, F. Oraz, T. Iliev, and I. Stoyanov, "A Comparative Review of Vertical Axis Wind Turbine Designs: Savonius Rotor vs. Darrieus Rotor," Inventions, vol. 10, 2025, doi: 10.3390/inventions10060095.

[8] Z. Zhao, D. Wang, T. Wang, W. Shen, H. Liu, and M. Chen, "A review: Approaches for aerodynamic performance improvement of lift-type vertical axis wind turbine," Sustainable Energy Technologies and Assessments, vol. 49, 2022, doi: 10.1016/j.seta.2021.101789.

[9] K.-Y. Lee, A. Cruden, J.-H. Ng, and K. H. Wong, "Variable designs of vertical axis wind turbines—a review," Frontiers in Energy Research, vol. 12, 2024, doi: 10.3389/fenrg.2024.1437800.

[10] A. Abdolahifar and A. Zanj, "A review of available solutions for enhancing aerodynamic performance in Darrieus vertical-axis wind turbines: A comparative discussion," Energy Conversion and Management, vol. 327, 2025, doi: 10.1016/j.enconman.2025.119575.

[11] M. Järvinen and H. Paulomäki, Designing renewable energy systems within planetary boundaries: A textbook for energy engineers, Springer Nature Switzerland AG, 2025.

[12] A. G. Ajay et al., "Aerodynamic model comparison for an X-shaped vertical-axis wind turbine," Wind Energy Science, vol. 9, pp. 453-470, 2024, doi: 10.5194/wes-9-453-2024.

[13] A. García Auyanet, R. E. Santoso, H. Mohan, S. S. Rathore, D. Chakraborty, and P. G. Verdin, "CFD-Based J-Shaped Blade Design Improvement for Vertical Axis Wind Turbines," Sustainability, vol. 14, no. 22, 2022, doi: 10.3390/su142215343.

[14] S. Roy and U. K. Saha, "Review of experimental investigations into the design, performance and optimization of the Savonius rotor," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, vol. 227, no. 4, pp. 528-542, 2013, doi: 10.1177/0957650913480992.

"Times New Roman",serif;mso-fareast-font-family:"Times New Roman";mso-ansi-language:

PT-BR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA'>

style='mso-element:field-end'>

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.14673

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ