• 제목/요약/키워드: 로터 블레이드

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정지비행시 헬리콥터 로터 블레이드의 공력해석 및 최적화 (AERODYNAMIC ANALYSIS AND OPTIMIZATION STUDY OF THE HELICOPTER ROTOR BLADE IN HOVERING FLIGHT)

  • 제상언;정현주;김도준;조창열;명노신;박찬우;조태환
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.125-129
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    • 2007
  • In this paper a method for the design optimization for helicopter rotor blade in hover is studied Numerical analysis of aerodynamic characteristics of the flow around a rotor blade is analysed by usign panel method and CFD code based on Navier-Stokes equation. The result is validated by comparing with existing experimental result. Optimization methods RSM(Response Surface Method) and DOE(Design of Experiments) are applied in combination. The object functions are power, twist angle, taper ratio, and thrust. The optimized result showed a decrease of 17% of the power required.

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750kW 로터 블레이드 인증시험 (Proof Test of a 750kW Wind Turbine Blade)

  • 김명진;성대영;박병준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.328-331
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    • 2008
  • For the purpose of verifying the calculation, the rotor blade shall be subjected to test for the natural frequencies and the static loading within the scope of the assessment. This paper presents a full scale static test procedure of the rotor blade for certification by GL. This blade model is manes as KM24 designed for IEC type IA. The test and calculation values are all most similar. Also there is not founded any marks of cracks or buckling at the shell, and bonding area is T/E, L/E and shear web. Therefore, the test is successful and the rotor blade is satisfied the safety requirement at the maximum design load.

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복합재 로터 블레이드 단면 이산최적설계 (Discrete Optimal Design of Composite Rotor Blade Cross-Section)

  • 원유진;이수용
    • 한국항공운항학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.7-14
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    • 2013
  • In this paper, the optimal design of composite rotor blade cross-section is performed using a genetic algorithm. Skin thickness, torsion box thickness and skin lay-up angle are adopted as discrete design variables. The position and width of a torsion box are considered as continuous variables. An object function of optimal design is to minimize the mass of a rotor blade, and constraints are failure index, center mass, natural frequency and blade minimum mass per unit length. Finally, design variables such as the thickness and lay-up angles of a skin, and the thickness, position and width of a torsion box are determined by using an in-house program developed for the optimal design of rotor blade cross-section.

복합재료 헬리콥터 로터 블레이드의 저진동 설계에 관한 연구 (Structural Dynamic Analysis of Low Vibrating Composite Helicopter Rotor Blades)

  • 기영중;심정욱;이명규
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.902-905
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    • 2004
  • Recently, the composite materials are widely used for manufacturing the helicopter rotor blades. furthermore, composites show great potential on the design of rotor blades due to the advantages of strength, durability and weight of the materials. To keep with this advantages, it is necessary to calculate natural frequencies of a rotating blades for avoiding resonance. In this paper, the structural design process of airfoil cross section is introduced, and natural frequencies of composite rotor blades with variable rpm we investigated.

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로터 블레이드 결빙에 의한 타워 피로하중 평가 (Evalulation of the Tower Fatigue Loads by Ice Formation on Rotor Blades)

  • 김정기;박선호;방조혁;정종훈;김상덕;류지윤
    • 풍력에너지저널
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    • 제5권1호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • Primarily, tower loads of a wind turbine arise from aerodynamic effect and a top head mass. But sometime asymmetric loads of rotor also affect on the tower loads. Especially ice formation on two blades out of three causes the asymmetric loads, because the ice formation on blades lead to large rotating mass imbalance. This rotating mass imbalance of rotor affects tower fatigue loads. So design load cases of ice formation on blade should be considered in the fatigue design loads of the tower according to GL guideline 2010. This paper describes the change of tower fatigue loads following increase of tower height in the condition of ice formation. Finally, the optimal operation strategy is examined in order to reduce tower fatigue design loads.

NREL 5MW 풍력터빈의 천이영역에서의 개별피치제어 (Individual Pitch Control of NREL 5MW Wind Turbine in a Transition Region)

  • 남윤수;라요한
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.210-216
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    • 2013
  • 풍력터빈이 점차 대형화 되면서 로터 직경도 점차 커지고 있다. 로터 블레이드는 윈드시어와 타워 교란 효과로부터 기계적 하중을 받게 된다. 이러한 기계적 하중은 풍력터빈의 수명을 단축시킨다. 풍력터빈의 크기가 커짐에 따라 기계적 하중 완화를 위한 풍력터빈 제어 시스템 설계가 중요하다. 본 논문에서는 로터 블레이드의 기계적 하중 저감을 위한 천이영역에서의 개별 피치 제어에 대해 소개하고 IPC 성능 검증을 위해 시뮬레이션을 통하여 논의한다.

틸팅각에 따른 로터 블레이드 주위의 유동장 해석 (FLOW ANALYSIS AROUND THE ROTOR BLADE WITH TILT ANGLES)

  • 유영현;최종욱;김성초;김정수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.166-170
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    • 2008
  • The changing process from hovering mode to transition one is of importance to determine a stability of tilt-rotor aircraft, which is utilized in UAV(Unmaned Aerial Vehicle). The analysis on fluid flows and aerodynamic characteristics according to variation of tilting angle of rotor is essential step in development of tilt-rotor. In the present study, the computation domain is divided into the rotating and stationary regions in order to consider the rotating blades. For the convenient realization of various tilting angle as well as application of boundary condition, the whole computation region is constructed into sphere domain. The near farfield boundary condition is adopted. The airfoil used in computation is NACA 0012. The computation results for the hovering mode are validated by comparing with previously conducted experimental results. From the results, the flow fields around rotor blade and the aerodynamic characteristics in transition mode are observed. The computational result will provide the basis for development and performance evaluation of tilt-type aircraft.

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자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향 (An Unsteady Numerical Method of Autorotation and the Effect of 2D Aerodynamic Coefficients)

  • 김학윤;신동진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • 전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다

로터 블레이드와 전방와류의 상호작용에 의한 진동특성 측정에 관한 연구 (A Study on The Measurement of Vibration Characteristics by Iteration of The Rotor Blade and The Front Vortex)

  • 이명옥;최종수;이욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.170-175
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    • 2005
  • The focus of this paper is to observe the aerodynamic and vibration characteristics of the NACA0012 blade(AR=16.6) fixed on the lower surface of the wind tunnel, by changing air speed and the blade's angle of attack. After fixing a slit-typed vortex generator on the front of the blade, it could be observed that the vibrational characteristics caused by interactions between vortex and blade through the 5-hole pilot tubes. And, also, two different blades in stiffness had been prepared for observing those characteristics above in this experiment. The results were compared with the given stiffness of blade, as well. According to the results, it is clear to recognize that the vibration spectrum increases while air speed and angle of attack increase, and, also, less stiffness means bigger vibration spectrum.

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회전 및 유동효과를 고려한 터보기계 블레이드의 진동해석 (Vibration Analysis of a Turbo-Machinery Blade Considering Rotating and Flow Effect)

  • 정규강;신승훈;박희용;김동현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.519-522
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    • 2010
  • 블레이드 구조변형 효과를 고려한 스테이터-로터의 케스케이드 모델의 상호간섭의 평가를 위하여 유체-구조 연계 해석 시스템을 수행하였다. 고정된 스테이트와 회전하는 로터는 상호 간섭 영향이 유동해석에 고려되었다. 또한 정적인 유체-구조 연게해석과 수렴률 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공감쇠를 가지는 Newmark 시간 적분 기법을 적용하였다. 수치 실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조 변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조 변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드모델에 대한 성능 예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력 탄성학적 영향을 확인하였다.

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