Mô hình khung trống quay – KS Doãn Mạnh Dũng
Mô hình khung bên trong của “trống quay”
Trái tim của công nghệ nhận năng lượng từ dòng chảy tự nhiên là “trống quay”. Đó là một hình trụ nổi lơ lững trong nước theo chiều thẵng đứng. Khung cố định của hệ thống sẽ che nữa hình trụ theo chiều thẵng đứng. Như vậy phương pháp nhận năng lượng của trống quay là nhận mô men lực. Có nghĩa là mô-men lực gồm lực tác động của nước vào trống nhân với cánh tay đòn tính từ tâm quay đến điểm đặt lực. Về phương diện lý thuyết, trống có thể quay được với dòng chảy có tốc độ cực thấp.
Việc chọn kích thước của trống không thể không tính đến chi phí vận chuyển trống từ nơi sản xuất đến nơi lắp ráp vào máy. Từ góc độ giảm tối thiểu chi phí vận chuyển, trông được thiết kế với kích thước để có thể di chuyển với bao bì là công-ten-nơ. Vì lý do trên, trống được chọn có đường kính 2m và cao 2 m. Với kích thước trên, với dự kiến tốc độ dòng chảy là 1m/s thì trong mỗi giây trống quay nhận sự tác động của 2 m3 nước. Phương pháp tính như sau :
- Vì hình trụ che ½ nên mặt cắt vuông góc với dòng chảy có diện tích là 1m x 2 m = 2 m2
Năng lượng tiếp nhận của trống quay là :
E = 0.5 m v2
m = 2 m3
v= 1m/ s
E= 1000 kg / s = 9800 N/s = 9800 J/s = 9800 W
Như vậy một nguồn năng lượng 9800 W trong 1 giây tác động vào trống.
Nếu mỗi người có công suất 100 W thì một trống quay trên đã tiếp nhận nguồn năng lượng tương đương 98 người.
Với con số biết nói trên, người Việt Nam sẽ hiểu sâu hơn sức mạnh của dòng nước mà cha ông chúng ta đã dạy : Nhất thủy, nhì hõa.
Từ nhận thức trên, kết cấu trống quay cần đủ sức tiếp nhận mô-men quay.
Để giảm chi phí trong quá trình sản xuất, các chi tiết cần tối thiểu để giảm các công đoạn sản xuất và có thể sản xuất hàng loạt trong trạng thái tự động.
Vì vậy mô hình khung trống quay được tích hợp 4 hình nón, gắn kết với nhau trên 1 trục và đở hệ thống vành trống nhận lực.
Hệ thống 4 hình nón có thể tích 2 m3 đủ khoãng không gian chứa chất sốp để trống có thể nổi lơ lững theo trục của trống.
Mô hình khung có thể được chọn lựa dưới mô hình sau :
Hệ thống lực được phân bổ theo hệ liên kết của các tấm tôn như hình vẽ.
Võ của trống quay và khung của trống như sau :
Võ trống được bọc quanh tấm tôn có dạng để nhận lực từ dòng chảy tự nhiên của nước.Hình cắt bằng của một đoạn tôn như sau :
Các vật liệu được chọn lựa cho sản xuất trống là chịu lực, chịu ăn mòn của nước biển, chống hà.
Vật liệu có sẵn tại thị trường Việt Nam hiện có thể sử dụng là các vật liệu bằng Inox.
Sau khi khung trống quay được hình thành, võ trống quay được bao bọc toàn bộ hình trụ. Võ trống quay có gờ để tạo điểm đặt lực của dòng chảy tác động lên trống.
Hành trình khám phá những điều mới mẽ luôn luôn là sự hấp dẩn với con người.
Tác giả tin rằng những lao động của mình sẽ thật sự hữu ích.
Hy vọng người Việt Nam sẽ có thể tìm được việc làm và sống hạnh phúc ngay trên mảnh đất quê hương này !
