• 제목/요약/키워드: Ocean energy

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강제동요시 OWC형 파력발전 공기챔버의 공기반력 실험연구 (A Study of Pneumatic Reaction Force of Air Chamber for an OWC Type Wave Energy Device by Forced Heave Experiments)

  • 홍석원;최학선;류재문;김진하
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • The effect of frequency and amplitude of the OWC (Oscillating Water Column) motion on the nonlinear reaction forces in an air duct are studied experimentally. Experimental owe model is idealized as a simple circular cylinder with an orifice type air duct located at the middle oj the top rid. Reaction forces due to forced heave oscillation are measured and analyzed. By subtracting the effect of inertia forces and restoring forces, pneumatic damping force and added spring force are deduced. The effects of the frequency and amplitude of the heave motion are discussed. Also, the effects of solidity of the duct on the reaction forces are discussed.

제원 및 날개 끝 형상 변화에 따른 비대칭 전류고정날개 성능연구 (Study on Performance of Asymmetric Pre-Swirl Stator according to Variations in Dimensions and Blade Tip Shape)

  • 신용진;김문찬;강진구;이준형
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.431-439
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    • 2016
  • This paper reports a numerical method for determining the resistance and self-propulsion performance of an asymmetric pre-swirl stator used as an energy saving device by cancelling a propeller's rotational energy. The present asymmetric pre-swirl stator propulsion system consists of three blades at the port and one blade at the starboard, which can effectively recover the biased rotating flow. This paper provides the design concept for the present asymmetric stator, which produces more efficient results than a conventional propeller.

OWC형 파력발전 공기챔버의 공기감쇠력 실험 연구 (An Experimental Study of Pneumatic Damping at the Air Chamber for an OWC-type Wave Energy Device)

  • 최학선;홍석원;김진하;류재문
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.8-14
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    • 2004
  • Pneumatic damping through an orifice-type duct for an OWC-type wave energy device is studied experimentally. Forced oscillation tests are used to measure chamber pressure and velocity of air-flow through an orifice. Pneumatic damping coefficients are deducted from the experimental research, and the influence of frequency, heave amplitude, and orifice size are discussed. Finally, two formulas are proposed for the estimation of non-dimensional pneumatic damping coefficient by regression analysis. The proposed formula proves to be a reliable method for practical application.

東海에서의 파랑추산을 위한 심해파랑모형에 대한 연구 (Deep Water Wave Model for the East Sea)

  • 윤종태
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.116-128
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    • 1999
  • A deep water wave prediction model applicable to the East Sea is presnted. This model incorporates rediative transter of energy specrum, atmospheric input form the wind, nonlinear interaction, and energy dissipation by white capping. The propagation scheme by Gadd shows satisfactory results and the characteristics of the nonlinear interaction is simulated well by discrete interaction approximatiion. The application of the model to the sea around the Korean Peninsula shows reasonable agreement with the observation.

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파랑을 이용한 부유식 직접 구동 터빈의 설계 (Design of Floating Type Wave Energy Convertor with Direct Drive Turbine)

  • 최현준;최종웅;김창구;이영호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.165.2-165.2
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    • 2011
  • Dye to recent development such as increasing price of fossil fuels and energy offers such a solution. Wave energy supplies. Weve energy offers such a solution. Wave energy is the most consistent of all the intermittent renewable energy sources. In addition to this, very large energy fluxes occur in the ocean waves and by using appropriate wave energy converters the energy can be harnessed. The present study looks at utilizing a direct drive turbine of cross flow type to extract energy from ocean waves indirectly. This novel design incorporates a turbine in an enclosed in a closed tank. utilizing the energy generated from sloshing.

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200kW급 수평축 조류발전 터빈 블레이드 형상 최적설계 (Optimal Design of Blade Shape for 200-kW-Class Horizontal Axis Tidal Current Turbines)

  • 서지혜;이진학;박진순;이광수
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.366-372
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    • 2015
  • Ocean energy is one of the most promising renewable energy resources. In particular, South Korea is one of the countries where it is economically and technically feasible to develop tidal current power plants to use tidal current energy. In this study, based on the design code for HARP_Opt (Horizontal axis rotor performance optimizer) developed by NREL (National Renewable Energy Laboratory) in the United States, and applying the BEMT (Blade element momentum theory) and GA (Genetic algorithm), the optimal shape design and performance evaluation of the horizontal axis rotor for a 200-kW-class tidal current turbine were performed using different numbers of blades (two or three) and a pitch control method (variable pitch or fixed pitch). As a result, the VSFP (Variable Speed Fixed Pitch) turbine with three blades showed the best performance. However, the performances of four different cases did not show significant differences. Hence, it is necessary when selecting the final design to consider the structural integrity related to the fatigue, along with the economic feasibility of manufacturing the blades.

공진수로 내장형 유공방파제의 반사특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Analysis of Reflection Characteristics of Perforated Breakwater with a Resonant Channel)

  • 김정석;서지혜;이중우;박우선
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.503-509
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    • 2014
  • 본 연구에서는 공진을 유도하는 수로를 이용한 새로운 개념의 유공방파제를 제안하려 한다. 공진수로에는 유공판을 설치하여 흐름분리현상에 의한 파랑에너지의 소산을 유도한다. 종래의 수실과 유공벽을 이용한 방파제에 비하여 공진수로 내장형 유공방파제는 두 가지의 장점을 들 수 있는데, 하나는 목표 차단파랑에 따라서 수로의 설계가 용이하며 보다 장주기 파랑에 대하여도 적용이 가능하다. 또 하나는 유공부가 쇄파력이 집중되는 수면부근보다 아래에 위치함으로써 구조적 안정성이 개선된다. 파랑에너지의 소산은 방파제 전면에서의 반사율로서 평가하였고, 수치해석은 선형 포텐셜 이론에 기초한 Galerkin의 유한요소모델을 이용하였다. 수로의 고유주기와 입사파의 주기가 일치하는 부근에서 적절한 에너지 손실을 확인할 수 있었으며 에너지 손실의 양은 수로의 형상, 위치 및 유공율의 영향을 받았다.

비대칭 형상 파력발전 로터의 선형 거동에 대한 수치적·실험적 연구 (Numerical and Experimental Study on Linear Behavior of Salter's Duck Wave Energy Converter)

  • 김동은;;고행식;이혜빈;배윤혁
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.116-122
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    • 2019
  • Among the various wave power systems, Salter's duck (rotor) is one of the most effective wave absorbers for extracting wave energy. The rotor shape is designed such that the front part faces the direction of the incident wave, which forces it to bob up and down due to wave-induced water particle motion, whereas the rear part, which is mostly circular in shape, reflects no waves. The asymmetric geometric shape of the duck makes it absorb energy efficiently. In the present study, the rotor was investigated using WAMIT (a program based on the linear potential flow theory in three-dimensional diffraction/radiation analyses) in the frequency domain and verified using OrcaFlex (design and analysis program of marine system) in the time domain. Then, an experimental investigation was conducted to assess the performance of the rotor motion based on the model scale in a two-dimensional (2D) wave tank. Initially, a free decay test (FDT) was carried out to obtain the viscous damping coefficient. The pitch response was extracted from the experimental time series in a periodic regular wave for two different wave heights (1 cm and 3 cm). In addition, the viscous damping coefficient was calculated from the FDT result and fluid forces, obtained from WAMIT, are incorporated into the final response of the rotor. Finally, a comparative study based on experimental and numerical results (WAMIT & OrcaFlex) was performed to confirm the performance reliability of the designed rotor.

HVACS 기반의 에너지 절감 연구 (Energy Saving based on HVACS)

  • 오진석;김민욱;이종학;오지현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.925-934
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    • 2020
  • 본 연구는 선박의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 에너지 절감 시스템 (ESS, Energy Saving System)의 알고리즘을 선박운항 특성에 적합하게 설계하고, 특정 시스템을 탑재한 선박의 운항 특성을 바탕으로 에너지 소비 양상을 분석하여 운항 비용을 절감할 수 있도록 하는 기법에 대하여 연구한다. 이를 위해 발전체계를 기반으로 선박의 추진 체계 특성을 반영한 에너지 효율을 높일 수 있는 효율적인 시스템을 구현한다. 연구대상 선박은 LNG 운반선에 탑재된 HVACS(Heating, Ventilation and Air Conditioning) 대상으로 연구를 진행하며, 이를 기반으로 미래형 기반 선박인 전기추진선박 및 자율운항선박 등에 적용할 수 있도록 확장성을 가진 에너지 절감 기법을 제안한다.

연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치 유체성능에 미치는 영향에 관한 3차원 시간영역 포텐셜 유동 기반의 수치 연구 (Numerical Study based on Three-Dimensional Potential Flow in Time-Domain for Effect of Wave Field Change due to Coastal Structure on Hydrodynamic Performance of OWC Wave Energy Converter)

  • 김정석;남보우;박세완;김경환;신승호;홍기용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.150-152
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3차원 수치조파수조기법을 이용하여 연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치의 유체동역학적 성능에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. 진동수주 파력발전장치는 선형 압력강하모델을 도입을 통해 시간에 따른 터빈-진동수주실간의 연성효과를 고려하여 수치적으로 모사하였다. 방파제 모델의 고려유무에 따라 반사특성의 변화로 인해 진동수주실 주변의 유동분포는 서로 다른 것으로 나타났다. 방파제로부터 포획된 파랑에너지는 방파제 전면의 평면상에 공간적으로 분포되었는데, 진동수주실 전면에 집중된 경우에 변환된 공력발전량은 급격히 높아졌다. 정상파 분포의 변화는 입사파장과 방파제의 길이의 관계에 따라 반복적으로 나타났으며, 이로 인한 진동수주실의 에너지변환 성능의 차이를 확인하였다.

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