BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Nguyễn Văn Hải
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ HỌC VÀ TÍNH
TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHÁT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG
SÓNG BIỂN
Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật
Mã số: 9 52 01 01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ
KỸ THUẬT
Hà Nội – 2019
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Người hướng dẫn khoa học: GS. TSKH. Nguyễn Đông Anh
Phản biện 1: …
Phản biện 2: …
Phản biện 3: ….
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp
Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ ..’, ngày … tháng
… năm 2019.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Theo tính toán của các nhà khoa học với tốc độ sử dụng năng
lượng như hiện nay, nhiên liệu hóa thạch sẽ cạn kiệt trong vòng 50
năm tới. Do vậy, việc tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế đang là
nhu cầu cấp thiết. Đối với Việt Nam, định hướng phát triển kinh tế
đến năm 2020 kinh tế biển sẽ chiếm trên 50% GDP. Do đó nhu cầu
cần thiết về năng lượng điện để cung cấp cho nền kinh tế nói chung
và kinh tế biển nói riêng là rất quan trọng, đặc biệt điện năng phục vụ
an ninh quốc phòng trên biển (nguồn điện sử dụng trên các nhà dàn
DKI, các ngọn đèn hải đăng v.v.) là nhiệm vụ cấp bách.
Ngoài ra, Việt Nam với lợi thế là một quốc gia có bờ biển trải dài
trên 3260 km, cùng với hơn 3000 đảo, quần đảo lớn nhỏ và trên một triệu km2 mặt biển cho thấy nguồn năng lượng từ biển là rất lớn. Nhằm khai thác nguồn năng lượng to lớn của biển, tác giả đề xuất
hướng nghiên cứu của luận án về xây dựng mô hình thiết bị để
chuyển đổi từ năng lượng sóng biển sang điện năng.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Xây dựng được mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, thiết bị hoạt động hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế biển Việt Nam; Xác định tối ưu hệ số cản của mô tơ phát điện, các thông số mô hình để công suất điện thiết bị phát ra đạt lớn nhất; Thiết kế, chế tạo được một thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển. Nguồn điện của thiết bị phát ra ở 2 mức điện áp 12 VDC, 220 VAC tần số 50 Hz thực sine theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia Việt Nam. Thiết bị có khả năng ứng dụng trong việc làm phao báo dẫn đường biển hay làm nguồn cấp điện cho các đèn hải đăng ngoài biển.
2
3. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng các phương pháp giải tích, kết hợp phương pháp mô phỏng số và thực nghiệm, cụ thể được mô tả như sau:
- Sử dụng phương pháp giải tích xác định tối ưu hệ số cản của mô tơ phát điện, hệ số đàn hồi của lò xo và kích thước phao của thiết bị.
- Trong tính toán mô phỏng số sử dụng phương pháp Runge- Kutta bậc 4 giải số phương trình chuyển động phi tuyến của mô hình, phương pháp Simpson tính tích phân số. Xác định mức công suất cơ hệ của thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển và khảo sát sự hoạt động của thiết bị theo các điều kiện sóng biển.
- Tính toán thiết kế và chế tạo thiết bị phát điện, thử nghiệm thiết bị hoạt động thực tế tại biển để kiểm chứng kết quả lý thuyết và phân tích hiệu suất hoạt động của thiết bị.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Đưa ra được một phương pháp nghiên cứu với cách tiếp cận từ việc khảo sát các điều kiện thực tế của sóng biển để thực hiện xây dựng mô hình cơ học, tính toán thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị hoạt động thực tế tại biển.
- Chế tạo được một mẫu thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, hoạt động hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế biển Việt Nam.
- Thiết bị có khả năng sử dụng trong việc làm phao báo dẫn đường biển hay làm nguồn cấp điện cho các đèn hải đăng.
5. Cấu trúc của luận án
Cấu trúc của luận án gồm: phần mở đầu, bốn chương nội dung, phần kết luận và kiến nghị, phần danh mục công trình của tác giả, tài liệu tham khảo và phụ lục.
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN
CỨU VỀ THIẾT BỊ PHÁT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG SÓNG
BIỂN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG THIẾT BỊ TẠI VIỆT NAM
1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu về thiết bị phát điện từ
năng lượng sóng biển trên thế giới
Trên thế giới, việc nghiêu cứu, chế tạo các thiết bị phát điện từ nguồn năng lượng sóng biển đang được quan tâm và phát triển mạnh. Đặc biệt ở các vùng đảo xa ngoài biển, các thiết bị phát điện từ nguồn năng lượng sóng biển đã đáp ứng được một phần trong nhu cầu sử dụng điện năng. Các mô hình thiết bị được nghiên cứu dưới nhiều dạng khác nhau như thiết bị phát điện lắp đặt trên bờ, thiết bị phát điện hoạt động ngoài biển theo phương pháp thả nổi trên mặt biển hoặc gắn cố định ở đáy biển. Hiện nay các mô hình thiết bị này đã, đang được khai thác sử dụng tại một số nước như: Anh, Bồ Đào Nha, Canada, Đan Mạch, Hàn Quốc, Mỹ, Na Uy, Nhật Bản, Pháp, Tây Ban Nha, Thụy Điển v.v. [1-19].
Từ các nghiên cứu và phân tích cho thấy các mô hình thiết bị phát điện đã, đang được nghiên cứu chế tạo theo nhiều cách thức. Trong các mô hình thiết bị, mô tơ phát điện được thiết kế hoạt động dưới dạng chuyển động quay tròn hoặc chuyển động tịnh tiến lên xuống theo phương thẳng đứng. Mỗi thiết bị đều có các ưu nhược điểm khác nhau, tùy theo khả năng chế tạo của từng đơn vị để thiết bị nghiên cứu chế tạo hoạt động hiệu quả và phù hợp với thực tế sử dụng.
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu về thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển tại Việt Nam
Tại Việt Nam, một số đơn vị đã, đang tiến hành nghiên cứu chế tạo thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển như: Viện Nghiên cứu
4
Cơ khí thực hiện thiết kế chế tạo thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, mô hình hoạt động nổi trên mặt biển dạng rắn biển (pelamis), thiết bị đã hoạt động thử nghiệm tại biển Hòn Dấu - Hải Phòng và cung cấp điện năng cho bộ đội biên phòng đóng trên đảo sử dụng [24]; Đại học Quốc gia Hà Nội đã thực hiện chế tạo thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển dạng thả nổi trên mặt biển, với mô tơ phát điện loại chuyển động tịnh tiến theo phương thẳng đứng. Thiết bị được tiến hành thử nghiệm ở biển, với công suất điện phát ra đã nhận được còn hạn chế [26,27]; Viện Khoa học Năng lượng – VAST đã thực hiện chế tạo thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển hoạt động cố định trên mặt biển. Trong thiết bị chế tạo đã sử dụng loại mô tơ phát điện thủy điện trục đứng công suất 60 W, công suất điện phát ra khi thử nghiệm tại biển đã nhận được 50,92 W [28].
Tại Viện Cơ học - VAST, đã thực hiện các nghiên cứu về
khảo sát đặc tính năng lượng của thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng
dạng phao nổi, để tiến tới đề xuất thiết kế, tính toán và chế tạo các
thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển phù hợp với điều kiện chế
tạo và thực tế sử dụng [30]. Ngoài ra từ năm 2013, trong công tác
chuyên môn, tác giả đã thực hiện nghiên cứu tính toán mô phỏng số
về mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển. Mô hình thiết
bị được tính toán với mô tơ phát điện chuyển động tịnh tiến lên
xuống theo phương thẳng đứng, phát điện trực tiếp và gắn cố định ở
đáy biển [31]. Tác giả đã chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế
tạo mẫu hệ thống phát điện bằng năng lượng tái sinh đa năng, mã
số đề tài VAST 02.04/11-12” [32]. Trong đề tài đã thiết kế chế tạo
được một hệ thống phát điện bằng năng lượng tái sinh từ ba nguồn
năng lượng đầu vào là năng lượng mặt trời, gió và sóng biển. Trong
đó phần nguồn đầu vào từ năng lượng sóng biển được tính toán thiết
5
kế, chế tạo chờ sẵn để ghép nối tích hợp với thiết bị phát điện từ
năng lượng sóng biển sẽ được nghiên cứu chế tạo trong luận án.
1.3. Nghiên cứu khả năng ứng dụng thiết bị phát điện từ năng
lượng sóng biển tại Việt Nam và định hướng nghiên cứu của luận
án
Việt Nam là một quốc gia có bờ biển trải dài trên 3260 km, cùng hơn 3000 hòn đảo và trên 1 triệu km2 mặt biển cho thấy nguồn năng lượng từ biển là rất lớn. Từ các số liệu quan trắc, khảo sát cho thấy
độ cao sóng biển trung bình ở ven bờ từ 0,5÷1,2 m với chu kỳ sóng
từ 2÷8 giây, ở ngoài khơi độ cao sóng từ 1,2÷2 m với chu kỳ sóng từ
6÷8 giây, đặc biệt khi biển động độ cao sóng ven bờ đạt từ 3,5÷5 m
và ở ngoài khơi từ 6÷9 m [34-37]. Đây là nguồn năng lượng dồi dào,
rất phù hợp cho các thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển có
công suất phát điện ở mức vừa và nhỏ khai thác hoạt động. Hơn nữa,
nhu cầu về điện năng để cung cấp cho nền kinh tế biển, điện năng
phục vụ an ninh quốc phòng ngoài biển đảo là nhiệm vụ cấp bách.
Do vậy, việc nghiên cứu chế tạo mẫu thiết bị phát điện từ năng
lượng sóng biển nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế là cần thiết.
Định hướng nghiên cứu của luận án:
Từ các phân tích đã cho thấy loại mô hình thiết bị phát điện gắn
cố định ở đáy biển là phù hợp. Trong các mô hình thiết bị này, các
mô tơ phát điện đều sử dụng loại chuyển động tịnh tiến lên xuống
theo phương thẳng đứng, các phương trình chuyển động được thiết
lập ở bài toán tuyến tính và sự phi tuyến trong mô hình cũng chưa
được xét đến. Việc nghiên cứu tối ưu mới chỉ được xét ở tối ưu hệ số
cản của mô tơ phát điện để sử dụng trong tính toán chế tạo mô tơ
6
phát điện chuyển động tịnh tiến [22]. Trong đó, các tính toán tối ưu
về kích thước phao và hệ số đàn hồi của lò xo cũng chưa được đề
cập. Ngoài ra, tác giả nhận thấy loại mô tơ phát điện công nghiệp
chuyển động quay tròn cũng chưa được đưa vào sử dụng trong các
tính toán thiết kế và chế tạo thiết bị phát điện gắn cố định ở đáy biển.
Với mục tiêu nghiên cứu của luận án, nhằm tính toán thiết kế và
chế tạo được một thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển. Thiết bị hoạt động hiệu quả, phù hợp với khả năng gia công chế tạo ở trong
nước. Nguồn điện của thiết bị phát ra ở 2 mức điện áp 12 VDC, 220 VAC tần số 50 Hz thực sine theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia Việt
Nam. Thiết bị có khả năng ứng dụng trong việc làm phao báo dẫn đường biển hay làm nguồn cấp điện cho các đèn hải đăng.
Kết luận chương 1
Chương 1 đã trình bày tổng quan về các mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển trên thế giới, đặc biệt các mô hình thiết
bị gắn cố định ở đáy biển và hoạt động theo phương thẳng đứng. Đã chỉ ra các đơn vị trong nước đã, đang tiến hành nghiên cứu chế tạo
về thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển với các phân tích chi tiết cho từng loại mô hình thiết bị. Đã thu thập và phân tích về đặc
trưng năng lượng sóng biển Việt Nam, với các số liệu về thông lượng năng lượng sóng, độ cao sóng và chu kỳ sóng biển dọc theo bờ biển
trải dài trên 3260 km.
Đã chỉ ra nhu cầu và khả năng ứng dụng của mô hình thiết bị tại
Việt Nam. Đưa ra cấu trúc mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển và định hướng nội dung nghiên cứu của luận án, thiết bị
hoạt động hiệu quả và phù hợp với điều kiện thực tế biển Việt Nam.
7
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ HỌC VÀ TỐI ƯU
HÓA THIẾT BỊ PHÁT ĐIỆN TỪ NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN
2.1. Xây dựng mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng
biển
Mô hình cơ học của thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển
được thiết lập để tính toán, xác định tối ưu các thông số mô hình và
mức công suất của thiết bị khi hoạt động. Mặt khác, từ đặc trưng hoạt
động của các mô tơ phát điện thường làm việc hiệu quả ở tốc độ
chuyển động quay lớn, để điện năng thiết bị phát ra đạt lớn nhất trong
mô hình thiết bị cần tính toán tăng tốc chuyển động quay, từ chuyển
động quay chậm nhận được do sóng biển truyền đến lên chuyển động
quay nhanh tại mô tơ phát điện với hiệu suất chuyển đổi đạt lớn nhất.
Hình 2.1 đưa ra sơ đồ nguyên lý với các cơ cấu bộ phận chính và mô
zS(t)
m
z(t)
γ
k
hình cơ học của thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển.
a. Sơ đồ nguyên lý mô hình thiết bị [33] b. Mô hình cơ học thiết bị [33,42,43]
Hình 2.1. Cấu trúc mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển
8
Thiết lập phương trình chuyển động:
Phương trình chuyển động của mô hình được thiết lập quy về
một vật là phao dạng trụ tròn được ghép nối gắn chặt với thanh răng
- piston, chuyển động lên xuống theo phương thẳng đứng z. Gốc tọa
độ được lấy ở đáy biển với hướng dương là hướng từ dưới lên. Mặt
khác, hệ số cản γ được xác định: γ = γf + γem, theo các tài liệu đã công bố về độ cản nhớt của nước biển [44,45], tác giả nhận thấy hệ số cản
nhớt γf của nước biển sẽ là rất nhỏ so với hệ số cản điện γem của mô tơ phát điện nên được bỏ qua. Do vậy, phương trình chuyển động của
dz
m
(
z
z
)
mg
k
(
z
)
k
(
z
z
3 .)
s
L
N
z 0
0
gS b
2 zd 2
mô hình thiết bị được viết dưới dạng:
em
dt
dt
(2.7)
Công suất trung bình cơ hệ Pgm của thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển tại thanh răng - piston được xác định từ công thức
1
2
tz )(
dt
,
[15,20,38-41]:
P gm
em
0
(2.8)
với τ là khoảng thời gian được xét.
2.2. Khảo sát dao động của hệ trong trường hợp phi tuyến
Để đánh giá sự ổn định của mô hình khi hoạt động trong các vùng biển có biên độ sóng lớn, tác giả khảo sát về đặc trưng biên độ - tần số của hệ trong trường hợp cộng hưởng [46-49].
phương trình (2.7) được viết lại dưới dạng: Từ phương trình chuyển động (2.7), thực hiện phép đổi biến z
z
0
dx
3
(
z
z
x
)
mg
.
m
xkxk
s
N
L
gS b
x , 2 xd 2
0
em
dt
dt
(2.22)
9
và B, xét trường hợp gần cộng
c,
,2
2
,
x
xxf ,(
,
),
2
t
2 xd 2
Sử dụng các ký hiệu 2 hưởng thực hiện biến đổi ta nhận được:
dt
dx
3
xxf ,(
,
t
c
x
B
cos(
g
.
)
x
t )
(2.25)
x
cos(
.
với ký hiệu:
dt a
t
)
x 0
(2.26) Sử dụng phép biến đổi:
Từ các đặc trưng của mô hình, trong luận án giả thiết hệ là phi
tuyến yếu. Áp dụng phương pháp trung bình hóa của cơ học phi
,0
0a
tuyến, xét tại và thực hiện tính toán ta nhận được công
2
B
3
2
2
2
.
2
2
2 c
thức liên hệ giữa biên độ và tần số có dạng:
a 0
3 x 0
2
4
a
0
(2.39)
Hình 2.2 đưa ra các đồ thị biểu diễn hàm biên độ a0 theo tần số Ω2 với các hệ số được lấy như sau: m = 25 kg; a = 0.35 m; g = 9,81 m/s2; x0 = 0,4 m; kL = 1900 N/m và kN = 700 N/m3, ở các trường hợp hệ số cản γem khác nhau tại sóng biển có biên độ 0,5 m. Kết quả nhận được cho thấy, trong trường hợp đồ thị đường cong biên độ - tần số
với hệ số γem = 40, hệ dao động ổn định trong vùng tần số từ điểm (1) đến điểm (2) và từ điểm (5) đến điểm (6). Trong vùng tần số đi từ
điểm (2) đến điểm (3) và giảm từ điểm (5) về điểm (4), hệ dao động
có nhảy mức với biên độ dao động không ổn định, đây là vùng nguy
hiểm cần tránh khi tính toán chế tạo thiết bị hoạt động. Mặt khác, nếu
có đủ số liệu về điều kiện sóng biển thực tế tại các vùng biển có biên
độ sóng lớn, ta có thể khai thác thiết bị hoạt động ở vùng tần số ổn
định gần điểm (2) để biên độ dao động của hệ nhận được là lớn nhất.
10
Hình 2.2. Đồ thị đường cong cộng hưởng biên độ theo tần số Ω2
2.3. Tối ưu hóa mô hình thiết bị phát điện từ năng lượng sóng
biển
Từ định hướng nghiên cứu, nhằm chế tạo được một thiết bị phát
điện hoạt động ở ven bờ. Với giả thiết ở sóng biển có độ cao dưới 1
m, ảnh hưởng của thành phần phi tuyến trong mô hình là không đáng
kể. Các thông số mô hình được xác định theo bài toán tuyến tính,
z
x .
0
sin(
A
)
.
t
zs
0z
gS
(2.41) phương trình (2.7) được xét với kN = 0 và thực hiện đổi biến z Xét hàm sóng biển tác dụng lên mô hình dưới dạng sóng tuyến tính chuyển động theo phương thẳng đứng z có dạng:
dx
AgS b
b
L
em
x
sin(
).
g
t
2 xd 2
dt
dt
m
m
m Nghiệm của phương trình (2.42) tìm được như sau:
mg
Phương trình chuyển động của hệ nhận được có dạng: k (2.42)
t
x
sin( ),
k
gS
L
b
(2.53)
11
AgS b
.
2
m
k
gS
2
với χ là biên độ dao động của hệ đã nhận được là:
2 2 em
L
b
2
(
1
em
.
Công suất cơ hệ Pgm của thiết bị có dạng:
P gm
2
2
gS
m
2
(2.56)
k
AgS ) b 22
L
em
b
(2.57) Lực đàn hồi lớn nhất của lò xo: FL_max = kLHmax.
(2.58) Lực Acsimet cực đại của phao: FAcs_max = ρgπa2h.
Mô hình thiết bị được nghiên cứu chế tạo với lựa chọn khu vực
biển Hòn Dấu - Hải Phòng để khai thác thử nghiệm. Tại biển Hòn
Dấu, các điều kiện sóng biển có chu kỳ thay đổi trong khoảng
3,5÷4,5 giây và độ cao sóng từ 0,5÷1,4 m [36], do vậy vận tốc
chuyển động theo phương thẳng đứng đạt từ 0,29÷0,62 m/s. Trong
luận án, mô hình được xác định với mức công suất cơ hệ Pgm của thiết bị nhỏ nhất cần đạt 270 W, phạm vi dao động của hệ là 0,45 m.
Từ các biểu thức (2.57), (2.58) kết hợp các số liệu sóng biển tại biển
Hòn Dấu, các thông số mô hình được xác định kL = 2100 N/m với phao thiết bị dạng trụ tròn chiều cao 0,42 m và bán kính 0,4 m.
Hình 2.4 đưa ra các đồ thị về mức công suất cơ hệ Pgm của thiết bị theo hệ số cản γem tại các chu kỳ sóng biển T1 =3,5 giây, T2 =4,0 giây, T3 =4,26 giây và T4 =4,5 giây ở sóng biển có biên độ 0,5 m. Từ các kết quả nhận được, trong luận án mô tơ phát điện được chọn có
hệ số cản là 3400 Ns/m tương ứng mức công suất cơ hệ đạt lớn nhất.
Với giá trị hệ số cản nhận được là cơ sở lựa chọn loại mô tơ phát
điện phù hợp để sử dụng trong thiết bị phát điện nghiên cứu chế tạo.
12
Khảo sát công suất cơ hệ theo kích thước phao:
Trong tính toán khảo sát, phao thiết bị có dạng trụ tròn bán kính
thay đổi từ 0,35÷0,55 m. Kết quả tính toán đưa ra bức tranh toàn diện
về mức công suất cơ hệ Pgm thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển. Trong hình 2.8 là đồ thị công suất cơ hệ của thiết bị nhận được
từ năng lượng sóng biển theo bán kính phao tại các chu kỳ sóng biển.
Hình 2.8. Đồ thị công suất cơ hệ theo bán kính phao Hình 2.4. Đồ thị công suất cơ hệ theo hệ số cản
2.4. Xây dựng chương trình mô phỏng số và khảo sát sự hoạt
động của thiết bị chuyển đổi từ năng lượng sóng biển sang năng
lượng cơ học
Xây dựng chương trình tính toán mô phỏng số:
Phương trình chuyển động (2.7) được giải bằng phương pháp
Runge – Kutta bậc 4, áp dụng phương pháp Simpson tính tích phân
số xác định mức công suất cơ hệ của thiết bị. Chương trình tính toán
mô phỏng số được lập trình trên phần mềm Matlab, để khảo sát sự
hoạt động của thiết bị với ảnh hưởng phi tuyến của lò xo khi thiết bị
hoạt động ở sóng biển có độ cao từ 1 m trở lên.
Lưu đồ thuật toán thực hiện tính toán mô phỏng số:
13
Bắt đầu
Thông số đầu vào t0, Z0, Δt, tmax, ps
Tính toán: k1 = f(ti, Zi, ps)
t
t
ti:= ti+1
2 t
2 t
k2 = f(ti+ k1, ps) , Z(i) +
2
2
, Z(i) + k3 = f(ti+ k2, ps)
i )(
)1( i
Z
Z
t
k
6/
k4 = f(ti+Δt, Z(i) + Δtk3, ps)
k 22
)4
Sai
ti+1≥ tmax
ZQ (
kq 1
4
)
j p )( , 2
s
k 32 Tích phân (2.8) theo Simpson: n 1 ,...3,1
j
Đúng Xuất kết quả
kq
2
2
ZQ (
)
j p )( , 2
s
Z
Z
n 2 ,...4,2
j
j )( Z 1
Z ;1
j )( 2
2
)0(
,
)
,
)
t
sp
n )( ZQsp 2(
P gm
3
ZQ 2( kq 1
kq
2
Kết thúc
ti+1:= ti + Δt k 1(
Hình 2.9. Sơ đồ khối của chương trình
Chương trình mô phỏng số thực hiện tính toán mức công suất cơ
hệ Pgm, quỹ đạo chuyển động, phân tích đánh giá sự phi tuyến của mô hình được xét ở các hệ số phi tuyến lò xo kN khác nhau, xác định phạm vi dao động của mô hình theo các hàm sóng biển với sóng bậc
2 kA
)
nhất tại biểu thức (2.41) và sóng bậc hai Stockes có dạng [38,51,52] :
A
sin(
)
2[
cosh(
2
)]
sin(
)
z
.
t
2 t
zs
kz 0
0
cosh( 3
kz 0 )
4
sinh
(
kz
0
(2.59)
14
Tính toán mô phỏng số sự hoạt động của thiết bị:
Từ các kết quả tính toán mô phỏng số đã chỉ ra sự hoạt động của thiết bị phụ thuộc vào cả biên độ và tần số của sóng biển. Các kết quả tính toán cho thấy chuyển động của phao trễ pha so với chuyển động của sóng biển là 33,60 (hình 2.11). Hình 2.16 cho thấy quỹ đạo pha của mô hình biến đổi phụ thuộc vào hai thành phần tần số ω, 2ω và các biên độ sóng biển tương ứng. Đường cong quỹ đạo pha là đường khép kín, chuyển động không trơn đều và ổn định xung quanh vị trí cân bằng ở mặt nước biển.
Hình 2.16. Quỹ đạo pha của phao với sóng bậc hai Stockes Hình 2.11. Chuyển động của phao và sóng biển theo thời gian với sóng bậc nhất
Hình 2.20 đưa ra đồ thị các đường đặc trưng về công suất cơ hệ của thiết bị theo biên độ sóng biển, tại tần số sóng biển xuất hiện liên tục khi thử nghiệm thiết bị thực tế ở biển đã đo được là 1,47 rad/s theo các hệ số phi tuyến lò xo kN khác nhau. Hình 2.21 là chuyển động của phao theo biên độ sóng biển với hàm sóng bậc hai Stockes.
Các kết quả nhận được cho thấy ở sóng biển có biên độ A = 0,5 m, mức công suất chênh lệch giữa hai trường hợp khi xét hệ tuyến tính (kN = 0) và phi tuyến với kN = 1680 N/m3 là 4,4%. Với biên độ sóng A = 1,5 m, giá trị chênh lệch là 17,1%. Do vậy, sự khác biệt khi xét mô hình với ảnh hưởng của sự phi tuyến lò xo là rõ rệt.
15
Hình 2.21. Chuyển động của phao theo biên độ sóng biển
Hình 2.20. Đồ thị đặc trưng công suất cơ hệ theo biên độ sóng biển Kết luận chương 2
Trong chương 2, tác giả đã xây dựng được sơ đồ nguyên lý và mô hình cơ học của thiết bị. Thiết lập được phương trình chuyển
động phi tuyến của mô hình. Đã áp dụng phương pháp trung bình hóa của cơ học phi tuyến, khảo sát hiện tượng cộng hưởng để thu
được đồ thị đường cong cộng hưởng biên độ - tần số. Chỉ ra vùng hoạt động ổn định, mất ổn định. Đưa ra khả năng chế tạo thiết bị hoạt
động ở miền phi tuyến sử dụng tại vùng biển có biên độ sóng lớn.
Đã xác định tối ưu hệ số cản của mô tơ phát điện, hệ số đàn hồi
của lò xo và kích thước phao của thiết bị theo số liệu sóng biển thực
tế. Lựa chọn được loại mô tơ phát điện sử dụng trong thiết bị của hãng Windbluepower với công suất phát điện ổn định đến 1500 W.
Đã xây dựng chương trình tính mô phỏng số, tính mô phỏng số
sự hoạt động của thiết bị được xét đến với ảnh hưởng của phi tuyến lò xo. Xác định được quỹ đạo chuyển động, mức công suất cơ hệ của
thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển. Khảo sát tính phi tuyến và biên độ dao động của mô hình theo biên độ sóng biển.
Kết quả chương 2 được công bố ở các công trình [3], [4] và [5].
16
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ
3.1. Cấu trúc tổng thể của thiết bị phát điện từ năng lượng sóng
biển
Trong mô hình thiết bị phát điện được ghép thêm phần phát điện
từ pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên mặt phao. Mục đích tạo ra
một hệ thiết bị phát điện hoạt động hiệu quả, giải quyết trường hợp
khi biển lặng không có sóng thiết bị vẫn duy trì đèn báo hiệu gắn trên
mặt phao hoạt động từ nguồn điện pin năng lượng mặt trời cung cấp.
Hình 3.1. Sơ đồ khối thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển
3.2. Tính toán thiết kế các bộ phận cơ học
Các bản vẽ được tính toán thiết kế trên các phần mềm chuyên
dụng Solidworks và AutoCad. Các cơ cấu bộ phận, các khối chức
năng được tính toán lắp đặt và ghép nối phù hợp trong thiết bị.
17
Trong đó, phao thiết bị được thiết kế dạng trụ tròn chiều cao 420
mm và đường kính 800 mm, vỏ phần thiết bị phát điện đường kính
500 mm và chiều cao 750 mm.
Hình 3.5. Tổng thể vỏ phần thiết bị phát điện Hình 3.3. Cấu trúc lõi thiết bị phát điện
Bảng 3.1. Các thông số chính trong mô hình
Thông số Giá trị
Chiều dài vỏ trục piston (mm) 400
Với các thông số: Chiều dài thanh trục piston (mm) 450
Chiều dài thanh răng (mm) 450
Đường kính bánh răng (mm) 60
Bộ tăng tốc chuyển động 1:30 h1 = 250 mm h2 = 750 mm h3 = 750 mm l = 1634 mm
3.3. Tính toán thiết kế phần điện
Phần điện trong thiết bị được tính toán thiết kế sử dụng loại mô
tơ phát điện xoay chiều ba pha, kết hợp đồng bộ với bộ chuyển đổi
điện áp xoay chiều ba pha sang điện áp một chiều và ổn định tại điện
áp 12 VDC loại công nghiệp hiệu suất cao của hãng Windbluepower.
18
Điện áp của mô tơ phát điện phát ra sau khi được ổn định điện áp tại
12 VDC được truyền đến bộ chuyển đổi DC-AC. Trong luận án, bộ
chuyển đổi DC-AC được tính toán thiết kế với công suất 2000 W,
chất lượng điện áp thực sine theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia Việt
Nam. Mạch bảo vệ đồng thời được xây dựng nhằm kiểm soát sự hoạt
động của thiết bị theo các điều kiện về sự quá tải, quá nhiệt và điện
U6
1
2
IN
GND
T U O
C9 2200uF
+
C8 104
7815
U4
3
R40
D1
2.2R
V 12
T7
10
5
1
5
3
D2
HIN
VS
D11
C13
10uF
+
12
6
Q11 40N60
1
LIN
VB
D22
Q7 IRF140
104
C12
IR2110
2 3
6 7
2
D21
1
11
R25 3.3K
4148 R24
SHDN
D19
7
VCC
DIODE
R13 R
HO
2
3
D23
4
8
-
+
4
2
1
COM C 13 VSS C V
D D LO V
D12 22R
Q12 40N60
1
3
9
U5
Q8 IRF140
2
2
C D V 0 3 3
4148 R26
3
R27 3.3K C21 105
3
OUT
D3
DB102
7805
T8
R14 R
I
D N N G
1
5
D4
1
22R
R1
3
Q1 IRF140
D24
D13
2 3
6 7
+ C11
C10 104
U1
Q13 40N60
1
+ C6
R
C7 104
470uF
4
5
R2 R
RST
CV
470uF
D25
2
VCC 4
8
R29 3.3K
4148 R28
3
6
OUT
THR
L1 294SN
R3
L2 294SN
IR4427
3
Q2 IRF140
2
7
D14
TRG
22R
DSCHG C4
1
Q14 40N60
R30
R
C C C C D D D D V V V V 0 0 0 0 3 3 3 3 3 3 3 3
1
8
S
3
1
R4 R
GND
VCC
S
3
1
2
R21
4148
D5
T9
R31 3.3K
+
1
5
1
2
DDDDDDDDDDDDDDDDDDDD
1
2
22R
0.15R
5
8
D6
330uF C5
R5
T13
C22 104
1
Q3 IRF140
10K
D26
1
+
C24 104
1
2 3
6 7
R23
R20
1
4
R22
VCC
R19
C3
1
330uF
R
10K
+
D8 DIODE
R6 R
R41
D27
K 0 5 1
330uF
U8
4
8
3
áp yếu để bảo vệ an toàn cho hệ thống thiết bị khi hoạt động [39,61].
D15
C23
K 0 5 1
2
10
5
225
220V AC 220V AC
R7
2
HIN
VS
2.2R
R52
Q15 40N60
1
2
Q4 IRF140
C15
10uF
2
+
C19 225
3.3K R44
3.3K
12
6
2
+ C2
R33 3.3K
4148 R32
LIN
VB
R
H u 0 2 2
330uF
104
C14
R8 R
L
D7 D20
11
IR2110 SHDN
7
T10
3
HO
C18 225
1
5
2
22R D16
D33
DIODE
1
Q16 40N60
1
1.1.1.1. (Chữ thường, nghiêng, 11, Times New Roman)
COM C 13 VSS C V
R9
D D LO V
D28
Q5 IRF140
3
9
2
2 3
6 7
D29
4148 R34
R35 3.3K C20 105
R
VCC
R10 R
4
8
22R
1K
1K
1K
1K
1K
5
8
R11
R48
Q6 IRF140
R49 10K
R45
R43
3
R46
R42
T14 TRANSFORMER ISOLATED
D17
1
4
R
Q17 40N60
1
R12 R
U7 3 1
2 1
1 1
0 1
4 1 9
8
C D V 0 3 3
D9
T11
2
1
5
R37 3.3K
7 B R
6 B R
5 B R
4 B R
3 B R
2 VDD B R
4148 R36
15
D10
OSC2/CLKOUT
C16 22n
R47 10K
R15
7
3
RB1
I
Q9 IRF140
Y 1 20M
D18 22R
6 7
2 3
DIODE
D30
16
6
Q18 40N60
1
R
/
( Chữ thường, Times New Roman, 11)
VCC
R16 R
D31
22n C17
5
2
K C O OSC1/CLKIN T R L 4 3 C A A M R R
2 A R
RB0/INT 0 1 A A GND R R
4
8
R39 3.3K
4148 R38
4
3
2
1
7 1
8 1
C1 0.1uF
U10
U9
R17
4
3
4
3
16F716
Q10 IRF140
22R
R51 330R
R
1
1
2
2
R18 R
VDK
521
CHƯƠNG 2. ……
R50 521 22R
DD
U20
C29
Q20
C26
V 12
C25 33
R59 1.8K
Y2
A1013
10u
33
8 11
C1 C2
5VDC
R57 10K
2.1. ( Chữ in đậm, 11, Times New Roman)
20M
1 2 16 15
D32
IN1+ IN1- IN2+ IN2-
R58
R56
5.6K
9 10
E1 E2
U19A
4
18k
4148
U12A
4
C27
5 CT 6 14 RT
3
+
VREF
C28
103
Q21
1
3
+
393
1
2
-
A1013
2
-
3 4 13
R55
COMP DTC OC
1 1
LM324
C28
1 1
2.2K
D34
12
LM324
VCC
4.7u
R54
2.1.1. (Chữ in đậm, nghiêng, 11, Times new Roman)
1M
TL494C
4148
470R
R58
TIP41C
Q19
LS2
R10-E1Y2-V52
4 1
10
9
2.1.1.1. (Chữ thường, nghiêng, 11, Times New Roman)
8 7
3 E R
0 A R
1 A R
2 A R
3 A R
4 A R
5 A R
0 E R
1 E R
2 E R
S S V
0 C R
1 C R
2 C R
3 C R
0 D R
1 D R
D D V
6
VCCVCCVCCVCCVCCVCC 5
5VDC
1 C S O 7 A R
2 C S O 6 A R
12VDC
P F
/
3
U21A LM339
12VDC AQ
7 Sensor
+
1
I
-
4 7 C L 6 1 C P
6 Ap chuan
2 1
7 B R
6 B R
5 B R
4 B R
3 B R
2 B R
1 B R
0 B R
D D V
S S V
7 D R
6 D R
5 D R
4 D R
7 C R
6 C R
5 C R
4 C R
3 D R
2 D R
U11
5VDC
( Chữ thường, Times New Roman, 11)
G 3. ……….
Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý bộ chuyển đổi DC-AC và bảo vệ [39]
19
3.4. Chế tạo thiết bị
Tổng thể phần thiết bị phát điện được chế tạo và lắp ghép gồm
lõi thiết bị phát điện, chân đế, các cơ cấu bảo vệ thiết bị khi hoạt
động thử nghiệm thực tế tại biển như sau:
Hình 3.17. Lõi thiết bị phát điện
Hình 3.18. Lắp ghép toàn bộ thiết bị Kết luận chương 3
Trong chương 3 đã thực hiện được các kết quả chính như sau:
Xây dựng được cấu trúc tổng thể thiết bị phát điện từ năng lượng
sóng biển và chỉ ra chức năng của từng khối bộ phận trong thiết bị.
Đã tính toán thiết kế chi tiết các cơ cấu bộ phận cơ học của thiết bị,
tính toán thiết kế phần điện với bộ chuyển đổi DC-AC từ điện áp 12
VDC sang điện áp 220 VAC tần số 50 Hz thực sine theo tiêu chuẩn
điện lưới quốc gia Việt Nam, cùng với hệ thống kiểm soát bảo vệ
thiết bị khi hoạt động.
Đã chế tạo được toàn bộ các cơ cấu bộ phận của thiết bị, ghép
nối hoàn thiện thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, kiểm tra sự
hoạt động của thiết bị tại phòng thí nghiệm và cân chỉnh.
Kết quả chương 3 được công bố ở các công trình [2] và [6].
20
CHƯƠNG 4. THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT
THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG THỰC TẾ TẠI BIỂN
4.1. Thử nghiệm thiết bị hoạt động thực tế tại biển
Hình 4.1 đưa ra một số hình ảnh vận chuyển thiết bị lên tàu HQ
1788 tại cảng biển Hòn Dấu, đưa thiết bị ra biển thử nghiệm [33,40].
a. Vận chuyển thiết bị ra biển b. Thiết bị hoạt động ở biển
Hình 4.1. Vận chuyển thiết bị trên tàu HQ 1788 và thử nghiệm
Chu kỳ sóng biển: được đo thực tế tại biển khi thử nghiệm bởi thiết
bị đo DASIM của Đức kết nối sensor Futek của Mỹ. Các kết quả
nhận được cho thấy tần suất sóng biển xuất hiện nhiều và liên tục tại
chu kỳ 4,26 giây, tương ứng tần số sóng biển 1,47 rad/s. Áp suất do
sóng biển tác động lên phao trung bình ở mức 0,31 psi (tương ứng
0,021 atm) và đạt giá trị lớn nhất 0,74 psi (tương ứng 0,05 atm). Các
giá trị áp suất này sẽ được tác giả sử dụng trong các bài toán nghiên cứu về vật liệu vỏ thiết bị ở các nghiên cứu tiếp theo.
Điện áp thiết bị phát ra: được đo thử nghiệm về công suất điện
của thiết bị phát ra tại biển trên tàu HQ 1788. Bảng 4.2 đưa ra mức
giá trị trung bình về điện áp, cường độ dòng điện nhận được từ mô tơ
phát điện của thiết bị phát ra ở các mức tải thử (không bao gồm điện
năng từ pin năng lượng mặt trời) và hiệu suất bộ chuyển đổi DC-AC.
21
Bảng 4.2. Giá trị công suất điện phát ra trung bình theo tải thử
Hiệu suất ηdc-ac (%)
Tải thử Pe (W) 100 140 200 300 Điện áp UDC (VDC) 12 12 12 12 Cường độ dòng điện IDC (A) 9,92 13,47 20,33 29,5 Điện áp UAC (VAC) 224 223 223 221 Cường độ dòng điện IAC (A) 0,45 0,61 0,92 1,35 84,67 84,15 84,09 84,27
4.2. Phân tích chất lượng điện áp của thiết bị phát ra
Dạng sóng điện áp của thiết bị phát ra được đo và phân tích phổ
tần số trên thiết bị đo Picoscope USB Oscilloscope 2204A ghép nối
máy tính của Anh sản xuất, cũng như phần mềm phân tích phổ điện
áp được tác giả viết trên ngôn ngữ lập trình Matlab cho thấy giá trị
điện áp nhận được 220 VAC ± 1,52% tần số 50 Hz ± 0,06% với chất
lượng điện áp thực sine. Do vậy, tác giả nhận thấy chất lượng điện áp
của thiết bị phát ra đã đáp ứng theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia
Việt Nam [71].
4.3. Phân tích hiệu suất của thiết bị hoạt động thực tế tại biển
Hiệu suất chuyển đổi điện áp từ 12 VDC sang 220 VAC tần số
67,84
15,84
09,84
27,84
50 Hz được xác định từ các số liệu trên bảng 4.2 như sau:
%.3,84
dc
ac
4
(4.2)
Với công suất điện Pe của thiết bị đã phát ra và hoạt động ổn định trong suốt thời gian thử nghiệm thực tế tại biển là 200 W, giá trị
công suất tính mô phỏng số thiết bị nhận được từ năng lượng sóng
biển ở chương 2 là 295,8 W. Hiệu suất chuyển đổi η của thiết bị được
xác định bởi biểu thức:
22
200
P e
%100
%67%100
8,295
P gm
(4.3)
Trong đó hiệu suất phần cơ hệ của quá trình truyền năng lượng
mà phao đã nhận được từ năng lượng sóng biển đến mô tơ phát điện
là 88%, hiệu suất phần điện của thiết bị nhận được là ηe = 75,8%. Các kết quả nhận được đã cho thấy sự phù hợp giữa nghiên cứu lý
thuyết và thực nghiệm.
Kết luận chương 4
Trong chương này, tác giả đã tiến hành thử nghiệm thiết bị phát
điện từ năng lượng sóng biển hoạt động thực tế tại biển Hòn Dấu –
Hải Phòng. Thiết bị gồm phao thả nổi trên mặt biển, phần phát điện
được gắn cố định ở đáy biển và hoạt động theo phương thẳng đứng.
Nguồn điện của thiết bị phát ra ở 2 mức điện áp 12 VDC, 220 VAC
tần số 50 Hz thực sine theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia Việt Nam.
Mức hiệu suất chuyển đổi từ năng lượng cơ của thiết bị đã hấp thụ
được sang năng lượng điện đạt 67%. Trong quá trình thử nghiệm,
công suất điện của thiết bị phát ra lớn nhất đạt 300 W và hoạt động
ổn định ở tải 200 W trong suốt thời gian thử nghiệm tại biển.
Kết quả chương 4 được công bố ở các công trình [1], [2], [3] và [4].
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận của luận án
Kết luận chung
Luận án này trình bày kết quả nghiên cứu của tác giả về xây dựng mô hình cơ học và tính toán thiết kế thiết bị phát điện. Trong luận án đã đưa ra phương pháp nghiên cứu được tiếp cận từ việc
23
khảo sát các điều kiện thực tế của sóng biển, sau đó xây dựng mô hình cơ học, tiếp theo tính toán thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị hoạt động thực tế tại biển. Với kết quả chính của luận án là:
- Đã thu thập và phân tích được đặc trưng năng lượng sóng biển Việt Nam, với các số liệu về chu kỳ và độ cao của sóng biển.
- Đã xây dựng được một mô hình cơ học và thiết lập phương trình chuyển động phi tuyến của thiết bị. Đã áp dụng phương pháp trung bình hóa của cơ học phi tuyến, khảo sát hiện tượng cộng hưởng để chỉ ra được vùng hoạt động ổn định và mất ổn định của mô hình. Đưa ra khả năng chế tạo thiết bị hoạt động trong miền phi tuyến sử dụng tại các vùng biển có biên độ sóng lớn, với năng lượng thiết bị nhận được là lớn nhất. Trong tính toán, tác giả sử dụng phương pháp giải tích đối với bài toán tuyến tính, phương pháp Runge-Kutta bậc 4 và phương pháp Simpson đối với bài toán phi tuyến để tính toán nghiệm và khảo sát sự hoạt động của thiết bị. Xác định tối ưu hệ số cản của mô tơ phát điện, mức công suất thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển theo các thông số mô hình và phù hợp với điều kiện thực tế biển Việt Nam.
- Đã tính toán thiết kế và chế tạo được một thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, ưu điểm của thiết bị đã đưa vào sử dụng với mô tơ phát điện loại công nghiệp hiệu suất cao chuyển động quay tròn sẵn có trên thị trường. Đã thực hiện thử nghiệm thiết bị hoạt động thực tế tại biển Hòn Dấu - Hải Phòng, nguồn điện của thiết bị phát ra đã cấp điện cho tải 200 W hoạt động ổn định trong suốt thời gian thử nghiệm tại biển, với hiệu suất chuyển đổi từ năng lượng sóng biển của thiết bị đã nhận được sang điện năng đạt 67%.
Những đóng góp mới của luận án
- Tác giả đã đề xuất và xây dựng được một mô hình thiết bị phát điện hiệu năng cao từ năng lượng sóng biển, phù hợp với điều kiện thực tế biển Việt Nam và khả năng gia công chế tạo ở trong nước.
24
- Đã thiết lập được phương trình chuyển động phi tuyến của thiết bị, tính toán xác định tối ưu hệ số cản của mô tơ phát điện, mức công suất cơ hệ của thiết bị nhận được từ năng lượng sóng biển theo các thông số mô hình và điều kiện thực tế của sóng biển.
- Đã tính toán thiết kế và chế tạo được một thiết bị phát điện từ năng lượng sóng biển, thiết bị phát điện của tác giả không trùng lặp với các thiết bị đã có ở trong nước và trên thế giới. Nguồn điện của thiết bị phát ra đã cấp điện cho tải 200 W hoạt động ổn định trong suốt thời gian thử nghiệm thực tế tại biển.
- Chất lượng điện áp xoay chiều của thiết bị phát ra đạt 220 VAC ± 1,52% tần số 50 Hz ± 0,06% thực sine theo tiêu chuẩn điện lưới quốc gia Việt Nam. Thiết bị có khả năng sử dụng trong việc làm phao báo dẫn đường biển hay làm nguồn cấp điện cho các đèn hải đăng.
2. Kiến nghị
Với các kết quả bước đầu của luận án đã đạt được, tác giả nhận thấy cần tiếp tục thực hiện các nghiên cứu tiếp theo, nhằm tạo ra một thiết bị có khả năng ứng dụng và đáp ứng được trong thực tế:
- Nghiên cứu về vật liệu chế tạo vỏ thiết bị, đảm bảo thiết bị hoạt
động lâu dài và ổn định trong điều kiện thực tế biển Việt Nam.
- Nghiên cứu mở rộng bài toán tương tác nhiều bậc tự do giữa
mô hình hệ thiết bị phát điện – phao dưới tác dụng của sóng biển.
- Tiếp tục nghiên cứu cải tiến mô hình thiết bị nhằm nâng cao
hiệu suất và tăng công suất điện phát ra.
- Tiếp tục triển khai thử nghiệm thiết bị hoạt động tại biển trong thời gian dài để đánh giá đầy đủ về sự hoạt động của thiết bị, cũng như khả năng chuyển giao thiết bị đến các đơn vị sử dụng.
1. Nguyễn Văn Hải, Nguyễn Đông Anh, Phân tích hiệu suất của thiết bị
chuyển đổi năng lượng sóng biển, Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ X,
Hà Nội (8-9/12/2017), Tập 1. Động lực học và Điều khiển; Cơ học Máy,
2018, 102-109.
2. Nguyen Van Hai, Nguyen Dong Anh, Nguyen Nhu Hieu, Fabrication
and experiment of an electrical generator for sea wave energy, Vietnam
Journal of Science and Technology, 2017, 55 (6), 780-792.
3. Nguyen Van Hai, Nguyen Dong Anh, Nguyen Nhu Hieu, Numerical
simulation of an electrical generator for sea wave energy (JMEST),
2017, 4 (9), 8104-8110.
4. Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Văn Hải, Nghiên cứu và thử nghiệm thiết
bị phát điện từ năng lượng sóng biển, Tạp chí Khoa học và Công nghệ
Biển, 2017, 17 (1), 44-54.
5. Nguyễn Văn Hải, Nguyễn Đông Anh, Nguyễn Như Hiếu, Nghiên cứu,
tính toán thiết bị phát điện công suất nhỏ từ năng lượng sóng biển, Hội
nghị Khoa học toàn quốc lần thứ 2 về Cơ kỹ thuật và Tự động hóa, ngày
7-8/10/2016, Hà Nội, 2017, 216-219.
6. Nguyễn Văn Hải, Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị chuyển đổi
điện thông minh DC-AC đáp ứng hệ thống thiết bị nạp tích điện năng
lượng tái sinh, Kỷ yếu hội thảo Điện tử - Truyền thông - An toàn thông
tin ATC/REV 2012, 125-129.
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
