เมื่อนึกถึงแพนอากาศหลายคนอาจจะนึกถึง แพนอากาศของเครื่องบินเป้นส่วนใหญ่ สำหรับบทนี้จะกล่าวถึงแพนอากาศที่ออกแบบมาใช้กับกังหันลมโดยเฉพาะ อย่างไรก็ตาม ในอดีตที่ผ่านมาก็ได้มีการนำแพนอากาศที่ออกแบบสำหรับเครื่องบินมาใช้กับกังหันลมด้วยเช่นกัน โดยตระกูลแพนอากาศที่นำมาใช้กับกังหันลมทั้งแกนนอนและแกนตั้ง ส่วนใหญ่จะเป็นแพนอากาศตระกูล NACA ไม่ว่าจะเป็น NACA 44xx, NACA 23xxx, NACA 63-xxx, และ NACA LS(1) โดยแพนอากาศที่ได้รับความนิยมมากสุดคือ แพนอากาศตระกูล 6- series ที่มีความหนาปานกลาง 12-18%Chord ซึ่งแพนอากาศนี้ให้จะแรงยกสูง มีค่าแรงยกต่อแรงต้านที่ดี อย่างไรก็ตาม เมื่อนำแพนอากาศเหล่านี้มาใช้เป็นหน้าตัดของใบกังหันลมจะยังคงมีคุณลักษณะหลายประการที่ยังไม่เหมาะสมหรือไม่ใช่ค่าที่ดีที่สุด โดยเฉพาะปัญหาเรื่องความขรุขระที่ผิวของแพนอากาศ
แพนอากาศทั้งหมดที่ว่ามานี้มักประสบปัญหาเมื่อใช้งานไประยะหนึ่ง ประสิทธิภาพของกังหันลมจะลดลง เนื่องจากความขรุขระที่ผิว (surface roughness) ซึ่งเกิดจากความสกปรก (contamination) ทั้งจากแมลง ฝุ่นละออง อนุมูลต่างๆ ที่มากับกระแสลม ส่วนใหญ่ความสกปรกจะเกิดที่บริเวณชายหน้า (leading-edge) ของแพนอากาศ ความขรุขระที่บริเวณชายหน้านี้เป็นสาเหตุที่ทำให้แรงยกและสัมประสิทธิ์แรงยกสูงสุด (Cl max) ลดลงอย่างมาก อีกทั้งยังเป็นผลทำให้ความชันเส้นแรงยก (lift-curve slope) ลดลงและเป็นการเพิ่มแรงต้านรูปทรง (profile drag) อีกด้วย กังหันลมจึงการสูญเสียกำลังงานรายปี (Annual energy) ไปกับความขรุขระนี้ ด้วยเหตุนี้หลายสถาบันวิจัยได้พัฒนาและออกแบบแพนอากาศให้เหมาะสมการใช้งานกับกังหันลมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ซึ่งในที่นี้จะกล่าวถึงแพนอากาศหลักๆ ที่ได้รับความนิยม เช่น
1. แพนอากาศตระกูล (NREL) National Renewable Energy Laboratory เช่น แพนอากาศ S809
2. แพนอากาศตระกูล RISO พัฒนาโดย Riso National Laboratory ประเทศเดนมาร์ค เช่น Riso-A1, Riso-P และ Riso-B1
3. แพนอากาศตระกูล DU พัฒนาโดย Delft University of Technology (DUT) ประเทศเนเทอร์แลนด์ เช่น DU 95-W-180
4. แพนอากาศตระกูล พัฒนาโดย FFA Swedish Defence Research Agency (FOI)) เช่น แพนอากาศ FFA-W3-211, แพนอากาศ FFA-V-019
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น