• Title/Summary/Keyword: 하이브리드 블레이드

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The impact strength properties of carbon/glass hybrid composite for wind turbine blade (풍력블레이드용 탄소/유리 하이브리드 섬유강화 복합재료의 충격 특성에 관한 연구)

  • Kim, Se-Young;Han, In-Sub;Woo, Sang-Kuk;Hong, Ki-Seok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.378-381
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    • 2007
  • 탄소섬유가 중앙에 적층된 풍력발전용 블레이드 소재인 탄소 유리섬유 하이브리드 복합재료가 VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)공법을 이용하여 제작되었다. 아이조드 충격시험법을 이용하여 온도, 하이브리드화 비율 그리고 노치에 대한 충격강도의 영향을 연구하였다. 온도 감소 및 탄소섬유의 증가에 의해 충격강도는 감소하는 경향을 보였으며, 노치에 의해 하이브리드 복합재료는 약 $25{\sim}30$%가량의 충격강도 감소를 보였다. 그러나 단일 탄소섬유 복합재료의 경우 노치민감도는 없었으며, 이에 소량의 유리섬유 첨가로 인해 하이브리드화 하였을 경우 충격강도 향상 및 저온 충격강도 안정성을 확보 할 수 있었다.

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An Evaluation of Strength of 1kW Blade according to the change in Hybrid composit meterials (하이브리드복합소재 적층방법에 따른 1kW 블레이드의 강도평가)

  • Lee, Kang-Il;Lee, Kil-Sung;Sun, Min-Young;So, Byung-Wuk;Lim, Jae-Kyoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2011
  • 풍력블레이드는 가벼워야 하며 강도면에서 신뢰성이 확보되어야한다. 최근 들어 복합소재를 적용한 블레이드가 많이 선보이고 있다. 현재 가장 많이 사용되는 유리섬유/에폭시는 경제성 및 강도면에서 우수하여 많이 사용되어왔다. 본 논문에서는 유리섬유(80%)-탄소섬유(20%)/에폭시를 사용하여 강도를 높이고 무게를 경감시켜 효율을 증가시키고자 연구하였다. 국내 풍황에 적합한 1kW급 풍력블레이드의 Airfoil을 개발하여 강도를 평가하고 블레이드를 최적화 설계하였다. 유리섬유(80%)-탄소섬유(20%)가 적용된 복합재를 적층방법에 따라 실험하고 이를 블레이드 강도평가에 적용하였으며 FSI (Fluid-Structure Interaction)를 사용하였다. 이를 통해 블레이드의 무게경감 및 강도가 향상되었다.

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Characteristics on the chord length and cutting ratio of rear side blade for the offshore vertical axis wind turbine (날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 해상용 수직축 풍력발전기 특성 평가)

  • Kim, Namhun;Kim, Kyenogsoo;Yoon, Yangil;Oh, Jinseok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.64.2-64.2
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    • 2011
  • 해상용(offshore) 부이(bouy)는 선박의 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물을 알리기 위해 사용 되며, 야간을 위해 등화장치를 설치한 것을 등부표라 한다. 등부표는 야간 점등을 위해 자체 전력 생산시스템을 갖추고 있으나, 기존의 태양광을 이용한 전력 시스템은 해상 환경에 따른 제약이 많아 안정적인 운영이 어려우므로 풍력 발전기(wind turbine)를 이용한 하이브리드 전력 생산시스템으로의 전환이 필요한 실정이다. 선행 연구는 수직축(vertical axis) 양력(lift) 및 항력(drag) 조합형 해상용 풍력발전기 개발에 대하여 수행하였으나, 본 논문에서는 풍력발전기의 효율 증대를 위해 날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 수직축 풍력발전기 특성에 대하여 연구하였다. 풍력발전기의 설치조건은 선행연구와 동일하게 등명구 교체 작업을 원활하게 하기 위하여 설치 공간을 $1m{\times}1m$로 제한하였으며, 등부표의 구조를 고려하여 최상단에 지지 프레임을 별도로 구성 하였다. 풍력발전기의 블레이드는 0.6mm의 알루미늄 박판을 절곡하여 NACA 4418의 외형을 가지도록 제작하였고, 블레이드 설계 시 에어포일의 후면부를 절개하여 양력과 항력을 효과적으로 이용하며 저속과 고속에서 높은 효율을 가지도록 설계하였다. 또한 블레이드 날개 길이와 후면부 절개 비율에 따른 풍력발전기 특성을 실험을 통해 비교하여 기준 해상 풍속에서 블레이드 설계 최적화를 수행하였으며 비교 모델 대비 약32% 발전량이 증가한 설계변수 조합을 구하였다.

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A Study on Dynamic Characteristics Analysis of Hybrid Wind Power Blades according to Material Properties Method (물성치 적용 기법에 따른 하이브리드 풍력 블레이드 동적특성 해석에 관한 연구)

  • Kang, Byong-Yun;Han, Jeong-Young;Hong, Cheol-Hyun;Moon, Byong-Young
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.15 no.2
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    • pp.5-11
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    • 2012
  • In this paper, the heat transfer coefficient measurement techniques using TSP(temperature sensitive paint) were introduced and the results of a comparative study on the heat transfer coefficient measurement by steady state and transient TSP techniques were discussed. The distributions of heat transfer coefficient by a single $60^{\circ}$ inclined impingement jet on a flat surface were measured by both techniques. Tested Reynolds number based on the jet diameter (d) was 30,000 and the distance between jet exit and target plate (L) was fixed at 10d. Results showed that the measured Nusselt number by both techniques indicated significant difference except near the center of impingement jet. Also, the heat transfer coefficients measured by the transient TSP technique were affected by the reference temperature of the jet. Based on the measured data, characteristics of both TSP techniques were analyzed and suggestions for applying them were also given.

A Study of the FE Analysis Technique of Hybrid Blades for Large Scale Wind-Turbine (대형 풍력발전기용 하이브리드형 블레이드 구조해석)

  • Kang, Byong-Yun;Kim, Yun-Hae;Kim, Do-Wan;Kim, Myung-Hun;Han, Jeong-Young;Hong, Cheol-Hyun
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.25 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2011
  • According to recent figures, 35% of the world's blades are made using prepreg blades, by Vestas and Gamesa. They are the most advanced in the market today. In this study, we investigated the validity of the finite element method (FEM) applied to an FE analysis of a hybrid composite wind-turbine blade. Two methods were suggested for a composite FE analysis: using the equivalent properties of the composite or using stacking properties. FE analysis results using the stacking properties of the composite were in good agreement with results of using the equivalent properties. The difference between FE results was approximately 0.6~13.3%.

Vlade Hybrid Antenna for the Mobile Phone Handset Terminal (휴대용 단말기를 위한 블레이드 하이브리드 안테나)

  • Oh, Kyu-Jong;Son, Tae-Ho
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.11 no.4
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    • pp.165-169
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    • 2011
  • In recent years mobile phone handset terminal has tended to have additional various functions and slim and light weight, and its internal space is getting smaller and narrower. According to complex parts, small and narrow inner space is caused not sufficient bandwidth and lower impedance. Moreover, additional polarization loss by the surrounding parts produces is lower effectiveness and increases difficulties for getting the antenna gain. For IFA is low profile structure based on the ILA(Inverted L Antenna) which is transformed from the monopole antenna. While this antenna has lots of advantages in internal antenna of mobile phone, it has some disadvantage of reduced bandwidth and gains compared with monopole antenna. In this paper, propose vlade hybrid antenna use for the coupling structure.

A Study on the Structure of Hybrid Magnetic Gear with Armature Type Rotor (전기자 형태의 회전자를 갖는 하이브리드 마그네틱 기어의 구조에 관한 연구)

  • Gim, Chan-Seung;Park, Eui-Jong;Kim, Yong-Jae
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.13 no.6
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    • pp.1235-1242
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    • 2018
  • When the wind speed changes rapidly, the wind turbine is stopped for the safety of the power system and the mechanical system. At that moment, the wind turbine gearbox is damaged and broken due to the contact load of the gearbox. In addition, the problems such as increasing frictional heat and deteriorate of the brake occur, because the power of the blades is transmitted directly to the brakes. This paper proposes a hybrid magnetic gear shape that solves the problem caused by the contact of the mechanical gear, which is the power transmission device of the wind power generation system, and the power cutoff system. The shape of the hybrid magnetic gearsuitable for the wind power generation system is derived through the torque and loss analysis according to the shape of the hybrid magnetic gear by using the two dimensional finite analysis method.

Hybrid MIMO Antenna for the Mobile Handset (휴대 단말기용 하이브리드 MIMO 안테나)

  • Son, Taeho
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.78-86
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    • 2013
  • A hybrid MIMO(Multi Input Multi Output) antenna which is operating both a monopole and a IFA(Inverted F Antenna) is designed. It's applied Vlade(Vertical lade) technique to reduce antenna space, and a diagonally fed MIMO antenna is designed on the bare board for the data communication. Return losses due to variables of antenna length are simulated for the design. Antenna for the hexa-frequency band of LTE700, CDMA, GSM, DCS, PCS and WCDMA is designed and implemented. This antenna is satisfied 3:1 VSWR over the whole design band by the measurement of return loss. And average gains and efficiencies were -3.67 ~ -2.53dBi and 42.06 ~ 55.84% for LTE700/CDMA/GSM frequency band, -3.27 ~ -1.21dBi and 47.08 ~ 75.6% for DCS/PCS/WCDMA frequency band. The isolation between 2 antenna that is one of important factors for the MIMO system was measured good performance as -8.14 ~ -25.77dB over the whole service band.

Characteristics of Hybrid Optical Pickup Actuator at High Temperature (하이브리드형 광픽업 액추에이터의 고온특성)

  • Lee, Jin-Won;Kim, Kwang;Cheong, Young-Min;Kim, Dae-Whan
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.11b
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    • pp.1010-1014
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    • 2002
  • A new type actuator has been designed and investigated to overcome thermal problems in slim optical disc drive which is adopted in mobile storage devices. Recently, in optical storage device technical trends, the size of optical disc drives is slimmer to adopt notebook computer and the spindle rotate velocity is faster to achieve high transfer rate and the power of actuator is higher to perform tilting, etc. However, these trends of optical disc drives tend to raise the environment temperature of drives, actuator power and parts temperature. Moreover, it is more difficult to remove the heat inside a drive and the temperature of an actuator increases and drive slims. As a result, increase of surface temperature of actuator body caused that second resonance of an actuator moves down to a lower frequency band and the performance of optical parts also deteriorates. Especially objective lens, coil and magnet of the actuator parts are easily damaged. To manage these thermal problems, in this paper an actuator with a hybrid blade, which is composed of vectra which has low thermal conductivity and magnesium which has high thermal conductivity, has been suggested and verified. Despite the high temperature environment, the proposed actuator showed good dynamic performance.

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Numerical Study on Three - Dimensional Viscous Flows in Turbine Blade Passages (터빈 블레이드 통로에서의 3차원 점성유동에 대한 수치해석)

  • 윤준원;유정열
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.527-539
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    • 1992
  • 본 연구에서는 터빈익렬의 입구유동면에 주어지는 끝벽 경계층유동에 의하여 익렬 내의 유동에서 발생하는 여러 와류들에 의한 2차 유동과 이와 연관된 여러가지 3차원 점성유동 현상 그리고 이에 따른 유동손실을 보다 정확히 예측하기 위한 수치해 석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요한 수치해석적 연구를 수행하였으며, 이에 필요 한 수치해석코드를 작성하였다.유동특성에 대하여 상세한 연구결과가 보고되어 있 는 UTRC(United Technologies Research Center) 평면 터빈익렬을 연구대상으로 채택하 여 익렬 내의 3차원 유동특성을 연구하고 계산한 결과를 기존의 결과와 비교 검토하였 다. 강한 2차유동이 존재하는 경우에 발생하는 수치확산을 감소시키기 위하여 대류 항에 대하여 2차 정확도(second-order accuracy)의 선형상류도식(linear upwind sche- me)을 사용하여 일반적으로 널리 사용되는 하이브리드도식(hybrid scheme)에 의한 해 석결과와 비교하였다. 터빈익렬 내의 난류 유동은 익렬의 회전과 유선의 만곡 등에 의한 영향으로 복잡한 유동현상을 나타내지만, 터빈익렬 내의 난류유동 특성에 대한 실험결과가 아직까지는 부족하고 또한 본 연구에서는 평균유동값의 정확한 해석에 중 점을 두었으므로 표준 k-.epsilon. 모델을 사용하였다.