• 제목/요약/키워드: Tidal power

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사보니우스형 조류발전 터빈의 설계 및 회류수조 실험을 통한 성능평가 (Design and Performance Test of Savonius Tidal Current Turbine with CWC)

  • 조철희;이준호;노유호;고광오;이강희
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.37-41
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    • 2012
  • Due to global warming, the need to secure alternative resources has become more important nationally. Because of the very strong current on the west coast, with a tidal range of up to 10 m, there are many suitable sites for the application of TCP (tidal current power) in Korea. In the southwest region, a strong current is created in the narrow channels between the numerous islands. A rotor is an essential component that can convert tidal current energy into rotational energy to generate electricity. The design optimization of a rotor is very important to maximize the power production. The performance of a rotor can be determined using various parameters, including the number of blades, shape, sectional size, diameter, etc. There are many offshore jetties and piers with high current velocities. Thus, a VAT (vertical axis turbine) system, which can generate power regardless of flow direction changes, could be effectively applied to cylindrical structures. A VAT system could give an advantage to a caisson-type breakwater because it allows water to circulate well. This paper introduces a multi-layer vertical axis tidal current power system. A Savonius turbine was designed, and a performance analysis was carried out using CFD. A physical model was also demonstrated in CWC, and the results are compared with CFD.

Tidal Dynamics and Tidal Current Power Generation in the Uldolmok Waterway

  • Kang, Sok-Kuh;Yum, Ki-Dai;Lee, Kwang-Soo;Park, Jin-Soon
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.67-73
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    • 2006
  • Uldolmok waterway is famous for its strong tidal current with maximum current of about 12knots, which is located between the Chindo island off the southwestern tip of Korean peninsula and mainland. A serious of field observations, along with numerical modeling, have been carried out over the last several years, in order to understand the tidal dynamics and to examine the related variables according to the tidal current power plant (TCPP) operation.

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유입유동에 따른 조류터빈의 성능의 변화 (A Study on the Performance of Tidal Turbine by Inflow condition)

  • 김부기;양창조;최민선
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.154-154
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    • 2012
  • Many suggestions is offered to resolve global warming. Tidal current generation is producing power by switched tidal difference sea water horizontal fluid flow produced by tidal difference using rotor and generator. So, change the angle of inflow condition due to the entrance of efficiency are considered. We therefore investigated three dimensional flow analysis and performance evaluation using commercial ANSYS-CFX code for horizontal axis turbine. Then We also studied three dimensional flow characteristics of a rotating rotor and blade surface streamlines around a rotor. As a result, Cp was highest at TSR 5.5, especially the larger changes in the angle of inflow condition decreased efficiency.

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10kW급 상반전 조류터빈의 설계와 성능에 관한 연구 (Design and Performance Evaluation of a 10kW Scale Counter-Rotating Tidal Turbine)

  • 황안둥;양창조
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.47-53
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    • 2014
  • This paper aims to present the design and performance evaluation of a counter-rotating tidal turbine using CFD and to compare its performance with single rotor. The device scale is 10kW and the rotating part consists of two rotors which rotate in opposite direction. Compared with conventional single rotor, the counter-rotating system shows higher power efficiency at high stream velocity but lower efficiency at low stream velocity. The added counter-rotated rotor together helps improve the energy absorption capacity but has influence on the upstream rotor that reduces its performance. In terms of power capture, the designed counter-rotating tidal turbine is more advantageous in high speed tidal condition.

경인아라뱃길 주변해역의 해수유동에 관한 연구 (Study of the Tidal Currents in Sea Areas around Gyeong-In Waterway)

  • 백승화;신범식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5826-5834
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    • 2014
  • 본 연구는 인천 북항과 염하수로 사이의 해역을 대상으로 인천 영종도 준설토투기장건설과 향후 인천만조력발전소 동측방조제 건설시 흐름차폐로 인한 이 해역의 해수유동변화에 대해 연구를 하였다. 이 해역의 해수유동에 대한 예측은 인천북항 영종도 준설토투기장 건설전, 후 상태와 인천만조력발전소 동측방조제를 건설한 경우를 예상하여 3가지 경우에 대해서 수리모형실험을 수행하고, 현장관측치와 비교하여 흐름을 분석하였다. 수치실험결과 영종도 준설투기장건설전, 후 상태에서는 유향과 유속이 비슷한 양상으로 나타나고 있으며, 인천만조력발전소 건설시 동측방조제를 건설한 경우에는 경기만과 흐름차폐로 인하여 흐름 양상이 크게 변화되고 있음을 알았다. 즉, 흐름은 남북방향이 되고, 하류인 경인아라뱃길 주 항로가 되는 호도 하류부인 A, B, C지점에서는 유속이 다소 증가되고 있고, 염하수로 하류부(D)에서는 오히려 유속이 감소되고 있다. 그리고, 세어도 서쪽해역과 방조제 동측해역에서는 유속이 완만한 선회류가 발생하고 있음을 알았다. 본 연구는 인천만조력발전소 건설계획과 향후 경인아라뱃길 운영을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

부남군도에서의 조류발전단지 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Tidal Current Farm in the Bunamgun-do)

  • 양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.85-92
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    • 2013
  • 최근 기후변화를 초래하는 화석연료의 사용을 감축하는 세계적 추세와 함께 에너지의 안정적 공급을 위해 많은 노력이 요구되고 있다. 또한 2012년부터는 500 MW 이상의 전기를 생산하는 에너지사업자는 신재생에너지 의무할당제의 적용을 받는다. 조류자원은 최근 각광을 받고 있는 신재생에너지이며, 이러한 조류자원은 매우 크지만 제한된 지역에 분포하고 있으므로 조류에너지를 효과적으로 이용하기 위해서는 반드시 기술적, 경제적인 측면의 평가가 요구된다. 그러므로 본 연구에서는 부남군도 해역에 부존하는 조류자원 실용화 기술개발을 위하여 조류에너지원에 대한 자료수집 등의 현황분석과 수치모델을 이용한 시뮬레이션 등을 통하여 조류에너지 분포도를 조사하고 이용 가능한 연간 에너지 생산량을 산정, 조류발전기를 모듈화 하여 최적의 조류발전단지 구성기술을 개발하고자 한다.

조류발전용 수평축터빈의 단독성능 평가를 위한 수치 해석법 (NUMERICAL METHODS FOR OPEN WATER PERFORMANCE PREDICTION OF HORIZONTAL AXIS TIDAL STREAM ENERGY CONVERSION TURBINE)

  • 이주현;김동환;이신형;김문찬;현범수;남종호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.155-162
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    • 2010
  • Recently, due to high oil prices and environmental pollution issues, interest of alternative energy development increases and the related research is widely conducted. Among those research activities the tidal stream power generation utilizes the tidal flow as its mechanical power resource and less depends on the environmental condition for installation and operation than other renewable energy resources. Therefore the amount of power generated is quite consistent and straightforward to predict. However, research on the tidal stream energy conversion turbine is rarely found. In the present study, two numerical methods were developed and compared for the open water Momentum Theory, which is widely used for wind turbines, was adopted. The moving reference frame method for Computational Fluid Dynamis solver were also used. Hybrid meshing was used for the complex geometry of turbines. The analysis results using each method were compared to figure out a better method for the performance prediction.

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블레이드 열의 배치에 따른 베인형 조류 수차의 성능 비교 (A Comparison of Performance of Six and Twelve-Blade Vane Tidal Turbines between Single and Double Blade-row Types)

  • 웬만훙;김준호;김부기;양창조
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.51-58
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    • 2015
  • This paper presents a study on Vane Tidal Turbine (VTT) focusing on analysis of two types of blade arrangement originated from the previous studies where the original design was examined and performance-tested for different numbers of blades (six, eight and twelve). Compared to conventional tidal turbines, VTT has several special features and potential advantages which have been being thoroughly developed. The purpose of this study is to analyze VTT's capability of extracting and converting the hydrokinetic energy of tidal currents into electricity at given arrangement of blades (single and double rows, six and twelve blades) using CFD. From the calculation results, the six-blade single row turbine shows the best performance, in which the highest power and torque coefficients reach up to about 34 % and 36 %, respectively, at TSR=0.94. However, despite of lower power coefficient, by adding more blades, the torque's extraction of twelve-blade turbine, especially the double row type, is less fluctuate than that of the six-blade setups.

SeaGen 1.2MW(600kW×2)급 터빈을 이용한 풍도조류발전 타당성 분석 (The Feasibility Analysis for PungDo Tidal Current Power Generation using SeaGen 1.2MW(600kW×2) Turbine)

  • 박태영;김한성;김윤완;박주일;김경수
    • 에너지공학
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    • 제22권4호
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    • pp.386-393
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    • 2013
  • 본 논문은 경기도 안산시에 속한 풍도 인근 해역에 조류발전 단지를 조성하기 위해 유속의 분포 및 조류 발전량을 검토하고, 풍도 조류발전의 타당성을 분석한 것이다. 조류발전에 있어 핵심요소인 유속 분포는 실제 유속 분포자료를 조사하여 연간 조류 발전량을 구하였다. 조류발전 시설의 초기투자비 및 유지 관리 비용은 국내 자료를 이용코자 하였으나, 관련 자료의 확보에 어려움이 있어 미국전력연구소의 자료(EPRI, 2006.10)를 적용하였다. 결과는 향후 풍도 인근 해역의 조류발전단지 조성 시 기본 자료로 활용이 가능할 것이며, 조류발전의 부존량 등 관련 데이터 및 결과를 통해 에너지 정책에 좋은 자료를 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

Performance Research of Counter-rotating Tidal Stream Power Unit

  • Wei, Xuesong;Huang, Bin;Liu, Pin;Kanemoto, Toshiaki
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제9권2호
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    • pp.129-136
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    • 2016
  • An experimental investigation was carried out to improve the performance of a counter-rotating type horizontal-axis tidal stream power unit. Front and rear blades were designed separately based on modified blade element momentum (BEM) theory, and their performances at different conditions of blade tip speed ratio were measured in a wind tunnel. Three different groups of blades were designed successively, and the results showed that Group3 possessed the highest power coefficient of 0.44 and was the most satisfactory model. This experiment shows that properly increasing diameter and reducing chord length will benefit the performance of the blade.