• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제18권1호
• /
• pp.17-27
• /
• 2017

The treatment of rotor wake has been a critical issue in the field of the rotor aerodynamics. This paper presents a new free wake model for the unsteady analysis for a wind turbine. A blade-wake-tower interaction is major source of unsteady aerodynamic loading and noise on the wind turbine. However, this interaction can not be considered in conventional free wake model. Thus, the free wake model named Finite Vortex Element (FVE hereafter) was devised in order to consider the interaction effects. In this new free wake model, the wake-tower interaction was described by dividing one vortex filament into two vortex filaments, when the vortex filament collided with a tower. Each divided vortex filaments were remodeled to make vortex ring and horseshoe vortex to satisfy Kelvin's circulation theorem and Helmholtz's vortex theorem. This model was then used to predict aerodynamic load and wake geometry for the horizontal axis wind turbine. The results of the FVE model were compared with those of the conventional free wake model and the experimental results of SNU wind tunnel test and NREL wind tunnel test under various inflow velocity and yaw condition. The result of the FVE model showed better correlation with experimental data. It was certain that the tower interaction has a strong effect on the unsteady aerodynamic load of blades. Thus, the tower interaction needs to be taken into account for the unsteady load prediction. As a result, this research shows a potential of the FVE for an efficient and versatile numerical tool for unsteady loading analysis of a wind turbine.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제12권2호
• /
• pp.93-114
• /
• 2011

The current status of Canadian research on rotor-based actively controlled technologies for helicopters is reviewed in this paper. First, worldwide research in this field is overviewed to put Canadian research into context. Then, the unique hybrid control concept of Carleton University is described, along with its key element, the "stiffness control" concept. Next, the smart hybrid active rotor control system (SHARCS) projected's history and organization is presented, which aims to demonstrate the hybrid control concept in a wind tunnel test campaign. To support the activities of SHARCS, unique computational tools, novel experimental facilities and new know-how had to be developed in Canada, among them the state-of-the-art Carleton Whirl Tower facility or the ability to design and manufacture aeroelastically scaled helicopter rotors for wind tunnel testing. In the second half of the paper, details are provided on the current status of development on the three subsystems of SHARCS, i.e. that of the actively controlled tip, the actively controlled flap and the unique stiffness-control device, the active pitch link.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.35-39
• /
• 2013

우주 산업은 21세기 가장 경쟁력 있는 산업으로 부각되는 미래의 핵심 산업이다. 하지만 우주 산업은 인프라 구축에 초기 투자비용이 막대하여 단기에 투자비용을 회수하기 어려운 면이 있어 민간 기업이 독자적으로 우주 사업을 수행하는 것은 한계가 있다. 따라서 미국, 일본 등 우주 산업 선진국들은 초기에 정부의 정책지원으로 일정수준까지 우주 기술발전을 도모하여 왔다. 우리나라는 2005년 우주개발진흥법의 제정과 국가우주개발중장기기본계획의 수정 등 제도적인 보완 노력을 하고 있다. 하지만 우리나라가 세계 8대 경제 대국으로 성장할 동안 위성을 독자 개발하여 국내 수요를 충족하고 수출할 정도의 능력을 가진 대기업이 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 우리나라 우주개발 임무를 효율적으로 추진하고 국제 경쟁력을 강화하기 위한 위성산업 활성화 방안을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.202-209
• /
• 2008

풍력발전시스템의 실제 운용을 위해서는 성능 예측, 피치 제어, 운용 기법 최적화 등에 관한 연구가 필요하다. 최근에는 새로운 형태의 이중 로터 풍력발전시스템이 개발되어 시험 운전 중에 있다. 이 풍력발전시스템의 특징은 upwind와 downwind 형태의 두개의 로터 시스템이 수평으로 결합되어 있으며, 발전기는 타워 안쪽에 수직으로 설치되어 있다는 점이다. 본 논문에서는 이러한 새로운 형식의 풍력발전시스템의 성능 예측 및 제어 시스템 실험을 위한 시뮬레이션 소프트웨어를 소개하고자 한다. 특히 이 소프트웨어는 FORTRAN과 Matlab/Simulink를 이용하여 계산의 신속성 및 사용자 편의 제공을 고려하여 개발되었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1162-1169
• /
• 2010

블레이드 제작 공정 및 환경적인 요인에 의해 로터 시스템에는 다양한 불균형 특성이 존재하며 이를 해소하기 위해서는 동적 밸런싱 과정이 요구된다. 본 연구에서는 훨타워 시험으로부터 얻은 블레이드 트랙 결과를 토대로 헬리콥터 로터 시스템 동적 밸런싱의 지표가 되는 시험 D/B의 누적 모듈과 이를 바탕으로 최적의 조절 파라미터 이동량을 산출 할 수 있는 통합 해석 시스템 구축에 대해 고찰하였다. 해석의 간단을 기하기 위해 밸런싱 입력변수의 조절에 대한 블레이드의 응답 특성을 선형으로 가정하고 블레이드 간의 상호 영향성 계수를 도출하였으며, 이로부터 로터 시스템의 특성을 식별하였다. 아울러 유전자 알고리즘을 도입하여 동적 밸런싱을 위한 최적의 블레이드 개별 조절 값을 구하고 이를 시험결과와 비교하였으며, 제시한 방법이 매우 효율적임을 보였다.