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CFD를 이용한 10kW급 모델 실험용 프로펠러 수차의 유량 및 러너 베인 깃 수 변화에 따른 성능해석

Performance Analysis of 10kW Class Propeller Hydro Turbine by the Change of Flow Rates and the Number of Runner Vane Using CFD

  • 박지훈 (한국해양대학교 대학원) ;
  • 김유택 (한국해양대학교 기관시스템공학부) ;
  • 조용 (한국수자원공사) ;
  • 김병곤 (DSK 엔지니어링) ;
  • 이영호 (한국해양대학교 기계에너지시스템공학부)
  • Park, Ji-Hoon (Graduate School, Dept. Mechanical Engineering, Korea Maritime & Ocean University(KMOU)) ;
  • Kim, You-Taek (Department of Marine System Engineering, Korea Maritime & Ocean University(KMOU)) ;
  • Cho, Yong (Korea Water Resources Co.) ;
  • Kim, Byeong-Kon (DSK Engineering Co.) ;
  • Lee, Young-Ho (Division of Mechanical and Energy System Engineering, Korea Maritime & Ocean University(KMOU))
  • 투고 : 2013.12.30
  • 심사 : 2014.03.21
  • 발행 : 2014.04.01

초록

Small hydro power, among other renewable energy resources, has been evaluated to have enough development value because it is a clean, renewable and abundant energy resource. In addition, small hydro power has the advantage of low cost development by using existing facilities like sewage treatment plants, water works and similar resources. But in the case of small hydro power systems, there are problems with degraded operation efficiency of turbine due to changes in flow rates. In order to overcome this, variable speed control can be achieved by using the power rectifier and permanent magnetic synchronous generator(PMSG) as a possible method to respond to the changes in flow rates. In this study, a commercial ANSYS CFD code was used to analyze the performance of 10kW class propeller hydro turbine and to also investigate flow characteristics at variable flow rates and runner vane.

키워드

참고문헌

  1. 박완순, "기존 구조물을 이용한 소수력개발 사례", 태양에너지, Vol. 3, No. 4, 2004.
  2. 김길호, "소수력 개발을 위한 타당성 분석 방안", 인하대학교 석사학위논문, 2008.
  3. 나동훈, "구미하수처리장 방류구에서의 소수력 발전 설치 타당성 평가에 관한 연구", 금오공과대학교 박사학위 논문, 2010.
  4. 박지훈, 김유택, 김병곤, 이영호, "CFD에 의한 수직축 저낙차용 마이크로 프로펠러 수차의 유량변동특성", 2012 한국신재생에너지학회 춘계학술대회, pp. 145.
  5. JH Park, YT Kim, BG Kim, YH Lee, "CFD ANALYSIS OF A MICRO PROPELLER-TYPE HYDRO TURBINE BY VARYING THE NUMBER OF RUNNER AND GUIDE VANES", AFORE 2012, JEJU.

피인용 문헌

  1. NSGA-II를 이용한 마이크로 프로펠러 수차 블레이드 최적화 vol.17, pp.4, 2014, https://doi.org/10.5293/kfma.2014.17.4.019
  2. 블레이드 타공에 따른 수차의 유동해석 vol.18, pp.10, 2017, https://doi.org/10.5762/kais.2017.18.10.675