• 제목/요약/키워드: 수직형 블레이드

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축소형 무힌지 로터 시험에 관한 연구 (A Study on Experimental Test of a Small Scale Hingeless Rotor)

  • 김준호;송근웅;주진;석진영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1599-1606
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    • 2011
  • 축소화된 사각형 및 패들형 블레이드, 금속재 및 복합재 허브와 같은 물리적인 축소형 형상의 변화에 따른 실물크기 무힌지 로터의 하중특성에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 축소형 로터 모델을 활용한 정적시험, 지상 및 풍동시험을 수행하였다. 정적시험은 구조강성 및 관성특성, 고유진동수 및 감쇄율을 확인하기 위해 수행하였으며, 지상 및 풍동시험은 정지 및 전진 비행조건에서 안정성 및 공력특성을 확인하기 위해 수행하였다. 시험결과에 따르면, 동일한 조건에서 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드를 결합한 경우가 수직하중이 더 높았다. 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드가 결합된 형태가 금속재 허브의 결합된 형태보다 패들형 블레이드의 운동을 더 유연하게 구속하고 있음을 확인할 수 있었다.

횡류형 터빈을 적용한 수직축 풍력발전시스템의 성능평가를 위한 실험 연구 (An Experimental Study for the Performance Analysis of a Vertical-type Wind Power Generation System with a Cross-flow Wind Turbine)

  • 조현성;정광섭;김철호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1272-1278
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    • 2014
  • 본 최근 성장하고 있는 해상 풍력의 실험연구에서 풍동시험이 수직형 횡류 풍력발전시스템의 성능을 조사하기 위해 실시되었다. 풍동의 시험 부분은 제한된 크기로 인해 실제 풍력 발전의 입구 안내 베인을 약 1/5로 축소시켰고, 터빈 임펠러의 지름을 모형 임펠러의 1/2로 감소시켰다. 임펠러 블레이드 갯수는 풍력 발전 시스템의 출력에 대한 또 다른 중요한 변수이기 때문에 8개와 16개로 변경하여 시험하였다. 실험 분석 결과, 모형 풍력 터빈의 출력 제동력은 정격 풍속 12m/s에서 블레이드 갯수가 8개 보다 16개일 때 82% 출력이 증가된 278와트로 측정되었고, 정격 제동력은 정격 작동 조건에서 3.9kW로 계산되었다.

대형 건물 구조에 적합한 자기 부상을 이용한 저 풍속 적층 연곡형 풍력발전 시스템에 관한 연구 (A Sturdy on the Stack Sleep Twist Round Wind Power System Using Magnetic Levitation Technology)

  • 정자춘;장미혜
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.186.3-186.3
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    • 2010
  • 본 논문은 우리나라와 같이 평균풍속이 낮고 바람 방향이 수시로 변하는 지역에 적합한 풍력발전 시스템에 관하여 논한다. 특히, 풍향에 상관없이 효율을 보장하고, 아주 약한 풍속 조건에서도 기동(Cut-in)되며, 낮은 평균풍속 5~6m/s인 지역에서도 경제적으로 풍력발전 단지의 구축이 가능하며, 다양한 지역에 설치가 가능하고, 소음이 적고 친(親) 환경적이며, 양산이 가능해 납기를 예측할 수 있으며 그리고 모든 부품 및 시스템의 국산화가 가능해야 한다는 7가지 조건을 만족하는 풍력발전시스템으로 이를 실현시키기 위하여 현재 풍력발전시스템의 가장 앞선 요소기술(state-of-the-art technology)인 직접구동 방식, 적층식, STR 블레이드, AFPM동기발전기, 자기부상 및 전자브레이크 등 5가지 기술을 복합 융합하여 최고의 효율 및 성능을 보장해 주는 적층 연곡형 시스템이다.

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스마트폰 기반의 풍력에너지 효율 분석 (Efficiency Analysis of Wind Energy Based on Smart Phone)

  • 류창수;허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.473-476
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    • 2012
  • 에너지는 인간사회가 필요로 하는 가장 중요한 자원중의 하나로서 에너지개발과 이용의 역사는 인류역사의 한 줄기를 이루고 있습니다. 특히 풍력의 환경 친화적인 에너지 개발의 필요성이 대두되면서 대체에너지에 대한 관심이 지속적으로 높아지고 있습니다. 본 논문에서는 스마트폰을 활용하여 초소형 수직축 풍력발전기에서의 에너지 생산량 및 효율을 기상청 기후변화 시스템의 풍속과 블레이드의 폭과 그 재질에 따른 실시간 에너지 생산 효율을 분석하는 시스템을 제시한다.

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환기용 축류팬의 가이드핀 블레이드 형상변화에 따른 유동특성에 관한 연구 (Effects of a Guide Fin Blade on the Flow Characteristics in a Ventilating Axial Fan)

  • 박홍광;이지근;노병준
    • 설비공학논문집
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    • 제19권12호
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    • pp.874-882
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    • 2007
  • The effects of a guide fin blade on the flow characteristics in a ventilating axial fan were investigated experimentally. The guide fins were setup onto the pressure surface of the blade, and their effects on the flowrate were evaluated. Two types of the guide fin blade were designed. One is the stem fin blade, and the other is the radial fin blade. The stem fin is designed normal to the circumference of a circle, and the radial fin is designed along the circumference of a circle. The results from the guide fin blade fans are compared with that of the blade without guide fins. The position and the geometry of the radial fin setting up on the blade have an effect on the increase of flowrate with the minor sacrifice of rotational speed of the blades. The radial fin positioning at 0.84 times blade diameter shows highest performance in the flowrate. The increase of the blade weight resulting from applying the guide fins shows minor effect on the variation of rotational speed of the blades.

베릴륨니켈 박판을 이용한 블레이드형 팁의 제작 (Fabrication of Blade type Tip using BeNi foil)

  • 이근우;이종하;이태성;이병욱;김창교;이재홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.136-137
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    • 2007
  • LCD 패널의 전기전도에 대한 물량여부를 측정하기 위한 프르브 유니트의 핵심소자 중 하나인 블레이드 타입의 핀을 제작하는데 있어서 주 소재인 베릴륨니켈 박판의 식각 조건에 대하여 연구하였다. 사용된 베릴륨니켈 기판의 두께는 $20{\mu}m$이며, DFR을 이용하여 패터닝하였고 염화제이철 및 황산을 첨가한 용액을 이용하여 침전법으로 단면 식각을 실시하였다. 베릴륨니켈 박판은 2mol의 염화제이철에 1mol의 황산을 첨가한 용액으로 $40^{\circ}C$의 온도에서 식각하였을때 가장 빠른 식각을 보였으며, 그에 따라 식각된 면의 상태도 매우 깨끗하고 수직 가까운 식각면이 나타남을 알 수 있었다.

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저속 회전형 소형 수직축 풍력발전기의 공기역학적 출력에 대한 CFD 및 실험적 검증 (CFD and experiment validation on aerodynamic power output of small VAWT with low tip speed ratio)

  • 허영근;최경호;김경천
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권4호
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    • pp.330-335
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    • 2016
  • 본 논문에서는 설계된 100 W급 헬리컬 수직축 풍력발전기의 공기 역학적 출력 및 유동 특성에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 100 W급 헬리컬 수직축 풍력발전기 로터를 설계하였고 풍동 시험과 동일한 환경을 적용한 3차원 전산유동해석을 수행하였다. 전산유동해석 결과를 통하여 공기 역학적 출력과 헬리컬 유동 특성을 확인하였다. 마지막으로 실제 크기의 수직축 풍력발전기에 대한 풍동 시험을 수행하여 전산유동해석에서 예측한 공기역학적 출력과 비교 검증하여 전산유동해석 기법의 타당성을 확인하였다.

회전 효과를 고려한 Active Gurney Flap 의 동특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis of Active Gurney Flap Considering Rotational Effect)

  • 기영중;김태주;김덕관
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제3권3호
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    • pp.183-191
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    • 2015
  • 본 논문에서는 헬리콥터 로터 시스템의 진동과 소음을 저감시키기 위해 개발이 진행 중인 능동거니플랩(AGF, Active Gurney Flap)에 대해 유한요소법을 이용하여 수행된 동특성 해석결과를 소개하였다. 거니플랩은 평판의 형태로 블레이드 하부 표면에 수직인 방향으로 전개되며, 블레이드 뒷전(T/E, Trailing Edge) 부위에 장착된다. 거니플랩 조립체는 전기모터와 L-형 링키지 및 플랩 등의 부품들로 구성되어 블레이드 내부에 장착되며, 고정프레임에서의 진동 성분들을 감소시키기 위해 3~5/rev 범위로 능동적인 제어가 필요하다. 따라서 외연적 시간적분법을 통해 로터 회전에 의한 원심력과 제어입력이 적용되고 있는 상황에서 거니플랩의 동적 응답특성을 분석하였으며, 해석 결과를 통해 거니플랩의 하향변위 요구도를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

수평 병렬형 풍력 발전기의 요각 및 MPPT 제어 (MPPT and Yawing Control of a New Horizontal-Axis Wind Turbine with Two Parallel-Connected Generators)

  • 이국선;최익;조황;백주훈
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.81-89
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    • 2012
  • 범용적으로 사용되고 있는 수평형 풍력 터빈(HAWT)은 블레이드가 장착된 터빈이 회전부인 너셀에 고정되어 타워의 최상단에 지지되는 구조이다. 터빈에서 생산되는 전력은 너셀 내부에서 증속기를 통하여 발전기로 들어가게 된다. 발전기에서 생산되는 전력은 타워를 통해서 지상과 송전선으로 연결되므로 너셀의 요잉이 발생하는 경우 송전선의 꼬임이 발생하게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 슬립링이나 추가적인 요잉 제어 알고리즘이 필요한 단점이 있다. 제안하는 새로운 구조의 HAWT는 베벨기어와 중공축을 이용하여 송전선 문제를 해결하였다. 또한, 병렬로 접속된 두개의 발전기를 이용하여 요잉이 용이할 뿐 아니라 생산 전력을 분산시킴으로써 인버터의 용량을 줄일 수 있다. MPPT 알고리즘과 요잉 제어를 수행하는 시뮬레이션을 통해서 제안하는 구조가 풍력 발전에 효과적임을 보였다.

H-다리우스 블레이드의 형상 변화에 따른 기동특성 해석 (Effect of Geometric Variation on Starting Characteristic Analysis of H-Darrieus Blades)

  • 정진환;강기원;김범수;이장호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.45-49
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    • 2011
  • This paper describes the numerical analysis of effect of geometric variation on the straight-bladed vertical axis wind turbine. Geometry variation is performed with pockets on the blades. The results presented in this numerical analysis show the general flow pattern of near the bladed, and azimuth angle variation on stating torque value. It is shown that the pockets makes torque higher about 80%.