Đề kiểm tra (Bài tập lớn 2) môn Năng lượng tái tạo - Năm học 2013-2014 (Có đáp án)

ĐỀ KIỂM TRA (bài tập lớn 2), NĂM HỌC 2013-2014. 
MÔN: NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO. Thời gian: 30 phút. 
Sinh viên được phép sử dụng tài liệu. Không được phép trao đổi tài liệu. 
Dọc theo bờ biển Bạc Liêu, khi khảo sát năng lượng gió ở độ cao 65m so với mặt 
biển/hồ, tốc độ gió trung bình là 6,8m/s, phân bố theo hàm Reyleigh. Tại vị trí này lắp 
đặt một turbin gió có đường kính cánh quạt 82,5m, công suất 1,6MW, ở độ cao 90m 
trên mặt biển. Khi nhiệt độ môi trường là 26oC, mặt nước tĩnh lặng: 
a) Tính tốc độ gió trung bình ở độ cao 90m? (1,5 đ) 
b) Tính tỷ trọng không khí ở vị trí đặt turbin? (1,5 đ) 
c) Tính công suất gió trung bình của turbin? (1,5 đ) 
d) Tính hệ số khả năng CF? Tính điện năng cung cấp của máy phát gió lên lưới điện 
trong một năm? (2,5 đ) 
e) Tính lại các câu trên nếu dữ liệu khảo sát và lắp đặt ở cao nguyên 2000m so với mực 
nước biển (5 3 đ) 
-------------------------------------------------HẾT------------------------------------------------- 
Đáp án: 
Câu 1. 
Ket qua _____________________ 
Cach 1: alfa=0.1: Smooth hard ground, calm 
water__________ 
a) Vavg_90 = 7.024927 [m/s] 
b) ro = 1.180774 [kg/m3] 
b1) ro1 = 1.183350 [kg/m3] 
c) PAavg = 390.898344 [W/m2] 
c) Pavg = 2089592.538489 [W] 
d) CF = 0.376091 
d) E = 5.271286 [GWh] 
. 
Cach 2: z=0.0002: Water surface__ 
a) Vavg_100 = 6.974358 [m/s] 
b) ro = 1.180774 [kg/m3] 
c) PAavg = 382.517196 [W/m2] 
c) Pavg = 2044790.137016 [W] 
d) CF = 0.376091 
d) E = 5.209622 [GWh] 
Ở độ cao 2000m--------------------------------------------------------------------------- 
Ket qua _____________________ 
Cach 1: alfa=0.1: Smooth hard ground, calm 
water__________ 
a) Vavg_90 = 7.024927 [m/s] 
b) ro = 0.931621 [kg/m3] 
b1) ro1 = 0.933663 [kg/m3] 
c) PAavg = 308.415388 [W/m2] 
c) Pavg = 1648670.308375 [W] 
d) CF = 0.376091 
d) E = 5.271286 [GWh] 
. 
Cach 2: z=0.0002: Water surface__ 
a) Vavg_100 = 6.974358 [m/s] 
b) ro = 0.931621 [kg/m3] 
c) PAavg = 301.802735 [W/m2] 
c) Pavg = 1613321.603930 [W] 
d) CF = 0.376091 
d) E = 5.209622 [GWh] 
 Câu 1. 
% Lop NLTT 2013-CQ, Bai tap lon 2 
% Cau 2_NL Gio 
% Matlab tinh goc theo rad! 
clc 
clear all 
H=0 %0m =>2000m 
H0=65 
Vavg_65=6.8 % [m/s] 
H1=90 
D=82.5 % m 
Pr=1.6e6 % W 
Tabm=26 % [oC] 
R=8.2056e-5 % [m3.atm/(K.mol)] 
T=273+Tabm % [oK] 
MW=28.97 % air=28.97g/mol 
Po=1 % atm 
disp('Cach 1 ________________') 
% Cau a 
alfa1=0.1 % Smooth hard ground, calm water 
Vavg_90_c1 = Vavg_65*(H1/H0)^alfa1 
% Cau b 
P=Po*exp(-1.185e-4*(H)) 
ro=P*MW*1e-3/R/T 
% Nhiet do36oC 
KT=(0.97*4+0.95*1)/5 
% Do cao 0m 
KA=1 
% Do cao 2000m 
% KA=0.789 
ro_1=1.225*KT*KA 
% Cau c 
PAavg_c1=6/pi*1/2*ro*Vavg_90_c1^3 
A=pi*D^2/4 
Pavg_c1=PAavg_c1*A 
%Pavg_c1=6/pi*1/2*ro*A*Vavg_100_c1^3 
% Cau d 
CF_c1=0.087*Vavg_90_c1-(Pr/1000)/(D^2) 
E_c1=Pr*CF_c1*8760 
disp('Cach 2 ________________') 
% Cau a 
z2=0.0002 % Water surface, Smooth hard ground 
Vavg_90_c2 = Vavg_65*log(H1/z2)/log(H0/z2) 
% Cau b 
% Cau c 
PAavg_c2=6/pi*1/2*ro*Vavg_90_c2^3 
Pavg_c2=PAavg_c2*A 
% Cau d 
CF_c2=0.087*Vavg_90_c2-(Pr/1000)/(D^2) 
E_c2=Pr*CF_c2*8760 
disp('Ket qua ________________') 
disp('Cach 1: alfa=0.1: Smooth hard ground, calm 
water__________') 
TEXT = sprintf('a) Vavg_90 = %f [m/s]', 
Vavg_90_c1); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) ro = %f [kg/m3]', ro); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b1) ro1 = %f [kg/m3]', ro_1); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) PAavg = %f [W/m2]', PAavg_c1); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Pavg = %f [W]', Pavg_c1); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('d) CF = %f ', CF_c1); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('d) E = %f [GWh]', E_c1/1e9); 
disp(TEXT) 
disp('.') 
disp('Cach 2: z=0.0002: Water 
surface___________________________') 
TEXT = sprintf('a) Vavg_100 = %f [m/s]', 
Vavg_90_c2); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('b) ro = %f [kg/m3]', ro); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) PAavg = %f [W/m2]', PAavg_c2); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('c) Pavg = %f [W]', Pavg_c2); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('d) CF = %f ', CF_c2); 
disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('d) E = %f [GWh]', E_c2/1e9); 
disp(TEXT) 
disp('.')