本文提供馬格努斯效應垂直軸風車實驗裝置的 Arduino 程式原始碼與使用說明,與之前公開的 電路圖,機械零件表,3D 列印 STL檔搭配,就可以輕易完成這個有趣的實驗,有興趣的人可以下載來玩玩看!本實驗裝置的動態展示如以下影片所示:
馬格努斯效應 垂直軸風車 Arduino 程式碼公開與使用說明

風能與風車
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本文提供 達里厄(Darrieus)風車實驗裝置的 3D 列印 .STL檔,說明文件與圖片等等。有興趣的人可以下載,實際製作來玩玩看!達里厄(Darrieus)風車屬於升力型垂直軸風車,轉速高,效率也高,是很值得研究的主題。本專案之實驗裝置,如下影片所示:
本文提供馬格努斯效應垂直軸風車實驗裝置的專案檔,包括 3D 列印的 STL檔,機械零件表,電路圖等等,有興趣做一台的人,可以下載來玩玩看!本專案之實驗裝置,如影片所示:
風車能發多少電呢?本文提供一風能計算器,可快速計算風車的輸出功率。首先選擇風車型態,支持常見的水平軸風車(HAWT)與垂直軸風車(VAWT),輸入其尺寸與風速,再設定相關的效率就能計算發電功率。亦根據葉片弦長計算出風車的實度(Solidity),這是影響效率的關鍵因素,供使用者評估之。
馬格努斯效應(Magnus effect)是一種高效率產生升力的方式,可用於風力發電、船舶推進和飛行器。 傳統用來增強馬格努斯效應的方法是在圓柱形轉子的一端或兩端添加端板,稱為 Flettner 轉子。 本文提出一種新的方法(已具專利),採用多個葉片取代端板可進一步增強馬格努斯效應,簡要描述如下:
自從1852年馬格努斯效應(Magnus effect)被人們熟知,很自然地便嘗試以此來推動風車,以水平軸風車而言,其構造如下圖所示,並不難理解,然而,若以垂直軸方式來實現,其圓柱型轉子在迎風面與背風面的旋轉方向必須相反,扭矩才不會互相抵消,進而推動風車。早期只能利用齒輪連桿的方式來製作,由於結構太過笨重而不易實現。近年來,得益於半導體技術突飛猛進,微控制器與馬達驅動技術已逐漸成熟,要實現這個概念已非難事,以下的影片便將此原始概念真實的展現出來 …
之前做了達里厄(Darrieus)風車的空載試驗,在風速 2.1 m/sec 時,風車雖無法自行啟動,但助推後可以達到轉速 122 rpm,轉得算挺快的!然而,此時能夠發電嗎?這必須做加載試驗才能夠明白,本文介紹加載試驗的作法並提供完整的影片。
本文介紹各種風車的效率比較,包括常見的垂直軸風車(薩窩紐風車 與 達里厄風車),以及典型的三葉片水平軸風車。其中除 薩窩紐風車屬於阻力型風車,而 達里厄風車與三葉片水平軸風車皆為升力型,各種風車的效率比較圖以及相關影片如下所示,如欲瞭解何謂 薩窩紐風車, 達里厄風車,可參考 => 垂直軸風車(1)-基本原理與分類。
風車的作用是從風裡擷取能量,風為流動的空氣,具有速度,也就具有動能。當風流經風車葉片,一部分的動能傳遞給風車使之轉動,風車獲得了能量,風則減少能量,因此流過風車後的風速會減慢。本文說明風能與風車功率及效率的計算方法,並提供影片,使之更淺顯易懂。