• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.111-116
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• 1991

주파수 영역에서 로터의 thickness noise는 블레이드의 여러가지 기하학적인 조건, 즉 블레이드 수, 블레이드의 사잇각, 에어포일의 모양 그리고 반경방향의 블레이드 끝모양에 따라서 해석되어진다. 본 논문은 비 등간격 로터의 기하학적 조건에 따른 음신호의 위상간섭 영향을 고찰하기 위해서 등간격을 이루는 로터에 대해서 해석된 Hanson의 방법을 확장하였다. thickness noise를 6개의 블레이드를 가진 로터에 대하여 15.deg., 30.deg., 45.deg., 비 등간격을 이루는 경우와 각각에 45 tip angle로 sweepback되었을 때 먼 거리의 음향학적 음신호와 그 스펙트럼을 계산하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.2
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• pp.149-154
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• 2013

This study was performed to develop a high efficiency submersible axial pump for concentration wastewater treatment. To do this, we simulated the effect of some parameters such as the axial twist angle of a blade(${\beta}$), the radial twist angle of a blade(${\alpha}$) and the length of a blade (l) on pump efficiency using commercial code, ANSYS CFX and BladeGen. The results showed that the axial twist angle of a blade(${\beta}$) was the most sensible parameter on the pump efficiency. And the pump efficiency had a maximum at ${\beta}=20^{\circ}$, ${\alpha}=110^{\circ}$ and l=240 mm.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.494-497
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• 2009

풍력터빈 블레이드 풍동시험의 경우 사용가능한 시험설비의 크기제한으로 인해 축소모델 사용이 불가피하며, 이로 인해 풍동시험에서는 실물 블레이드에 비해 10% 미만의 낮은 Re수에서 시험이 수행된다. 축소모델 블레이드 풍동시험 결과를 활용하여 실물 블레이드의 성능(토크)를 추정하기 위한 축소효과 보정기법을 2008년 제시하였으며, NREL Phase VI 모델 시험결과에 적용하였다. 당시 제시된 보정기법은 단일익형을 전체 블레이드에 사용한 사례이며 축소효과 보정을 위해 Re수에 따른 익형의 양력계수 변화만을 적용하였다. 본 논문에서는 당시 제안된 축소효과 보정기법을 익형의 양력계수 및 항력계수를 포함한 형태로 수정하였으며, 블레이드에 다수의 익형이 사용되었을 경우에 대해 확장하였다. NREL Phase VI 12% 시험모델의 경우 익형의 양력계수 기울기에 의한 보정량은 약 15% 정도이며, 항력계수 변화에 의한 보정량은 약 5% 정도로 나타났다. 블레이드에 다수의 익형이 사용되었을 경우 설계 또는 전산해석을 통해 구한 반경별 토크 함수를 적용하여 블레이드 축소효과를 보정할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.508-511
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• 2009

풍력터빈 블레이드에서 발생하는 공력소음원의 위치 특성을 파악하기 위해 마이크로폰 어레이를 사용하여 소음원 풍동시험을 수행하였다. 풍동시험은 KARI 중형 아음속풍동에서 수행되었으며, 소음원의 위치파악을 위해 시간영역 회전체 빔포밍기법을 사용하였다. 기존 시간영역 회전체 빔포밍 기법의 경우 시험데이터 해석에 많은 시간이 소요되나, 본 논문에서는 원통형 좌표계에서 회전각 격자간격과 해석기간 간격 사이의 상관조건을 도입하여 데이터 해석시간을 기존 방법 대비 1/5로 단축하였다. 시험결과 나타난 주파수에 따른 블레이드 공력소음원의 위치 특성은 2kHz 이하 대역에서는 블레이드 반경 80% 부근에 주소음원이 위치하며, 4kHz 이상 대역에서는 블레이드 끝단 부근에 주 소음원이 위치하고 있다.

• Journal of KSNVE
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• v.5 no.2
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• pp.215-224
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• 1995

In this paper, the three-dimensional finite element model is established to investigate the structural dynamic characteristics of rotor blade using a finite element analysis. Six natural frequencies and mode shapes are calculated by computer simulation. The first three flapping modal frequencies, the first two lead-lag modal frequencies, and the first feathering modal frequency are validated through comparison with the modal test results of the fixed rotor blade. The computer simulation results are found in good agreement with experimentally measured natural frequencies. The important results are obtained as follows: (1) Natural frequencies are changed due to the variation of rotational speed and fiber angle of rotor blade, (2) Weak coupling between flapping mode shape and lead-lag mode shape are detected, (3) Centrifugal force has more effect on flapping modal frequency than lead-lag modal frequency.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.04a
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• pp.373-375
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• 2003

상반회전 풍력발전 시스템의 경우 전방에 위치한 로터의 후류 효과를 적절히 반영하여 설계에 이용해야 한다. 본 연구에서는 이러한 로터의 후류효과 및 블레이드의 실속후 모델을 고려하여 30kW급 상반회전시스템의 설계형상에 대한 검토연구를 수행하였다 기본공력이론은 모멘텀 이론과 2차원 준정상 공기력 이론을 통합한 형태를 사용하였다. 로터의 후류영향을 고려하기 위해 축소형 풍차 블레이드 모델에 대한 풍동시험 결과를 적절히 이용하며, 이로부터 보조로터를 지난 후류의 축속도 및 각속도 성분을 결정하였다. 최종적으로 상반회전 시스템의 로터 반경 및 상호 이격거리 등을 고려한 성능해석을 수행하고 이로부터 최적 설계형상에 대한 파라미터 연구결과를 제시하였다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.9 s.114
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• pp.912-918
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• 2006

A modeling method for the vibration analysis of rotating multi-blade systems considering the coupling stiffness effect is presented in this paper. Blades are assumed as cantilever beams and the coupling stiffness effect originates from disc or shroud between blades. As the angular speed, hub radius ratio, and the coupling stiffness vary, the natural frequencies of the system vary. Numerical results show that the coupling stiffness is very important to estimate the natural frequencies. Along with the natural frequencies, associated mode shapes, critical angular speed, and critical hub radius ratio are obtained through the analysis.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.1354-1359
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• 2006

A modeling method for the vibration analysis of rotating multi-blade systems considering the coupling stiffness effect is presented in this paper. Blades are assumed as cantilever beams and the coupling stiffness effect originates from disc or shroud between blades. As the angular speed, hub radius ratio, and the coupling stiffness vary, the natural frequencies of the system vary. Numerical results show that the coupling stiffness is very important to estimate the natural frequencies. Along with the natural frequencies, associated mode shapes, critical angular speed, and critical hub radius ratio are obtained through the analysis.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.17 no.3
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• pp.167-173
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• 2014

In this work, based on the blade element-momentum theory (BEMT), we proposed the geometry of a lab-scale horizontal axis tidal turbine with a diameter of 80cm, which can demonstrate the maximum power coefficient, and investigated the effect of blade pitch angle increase on the power coefficient. For validation of the computed power coefficients by the BEMT, we also computed the power coefficient using the computational fluid dynamics (CFD) for each case. For the CFD, 15 times of the turbine radius was used for the length and diameter of the computational domain, and the open boundary condition was prescribed at the boundary of the computational domain. The maximum power coefficients of the turbine acquired by the BEMT and CFD were about 48%, showing a good agreement. Both of the power coefficients computed by the BEMT and CFD tended to decrease when the blade pitch angle increases. The two power coefficients for a given tip-speed ratio were in good agreement. Through the present study, we have confirmed that we can trust the proposed geometry and the computed power coefficients based on the BEMT.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.46-52
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• 2005

A propeller as a propulsion system has been redesigned to improve performance of a target drone. The vortex theory has been applied for the propeller design method. Design variables have been the chord length along the direction of blade radius, the change of blade radius, and the geometric angle of the blade. The existing propeller has been redesigned and modified considering engine RPM change to get the improved thrust at both low and high speeds.