• Title/Summary/Keyword: 날개끝단속도비

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Aerodynamic Effect on the Flow Field under the Wing with Varying Aspect Ratio (가로세로비에 따른 날개 하부 유동장의 공기역학적 영향)

  • Cho, Cheolyoung;Park, Jongho
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.94-101
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    • 2016
  • In this paper, aerodynamic effects on the flow field under the wing with varying aspect ratio were investigated by measuring pressures on the lower surface of wing and analysing velocity components using Particle Image Velocimetry at Reynolds numbers of $1.384{\times}10^5$ and $2.306{\times}10^5$. In case of aspect ratio 4.8 which keeps the wing tip at a distance of 80% chord length from the pylon, the vortex from the wing tip influenced the flow field under the wing by reducing static pressures on the lower surface and increasing the velocity in proximity of the wing tip. Throughout the results, it is observed that aerodynamic effects of wing tip on the flow field around pylon under wing become insignificant as the aspect ratio increases.

A Numerical Study of Unsteady Flow around a Vertical Axis Turbine for Tidal Current Energy Conversion (조류발전용 수직축 터빈 주위의 비정상 유동 수치해석)

  • Jung, Hyun-Ju;Rhee, Shin-Hyung;Song, Mu-Seok;Hyun, Beom-Soo
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • A numerical investigation was performed based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations for the two-dimensional unsteady flow around a vertical axis turbine(VAT) with three or four blades. VAT is one of the promising devices for tidal current energy conversion. The geometry of the turbine blade was $NACA65_3$-018 airfoil, for which CFD analysis using Fluent was carried out at several angles of attack and the results were compared with the corresponding experimental data for validation and calibration. Then CFD simulations were carried out for the whole vertical axis turbine with a two-dimensional setup. The CFD simulation demonstrated the usefulness of the method to study the typical unsteady flows around VATs and the results showed that the optimum turbine efficiency could be achieved for carefully selected combinations of the number of blade and Tip-Speed Ratio(TSR).

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Software Development for the Performance Evaluation and Blade Design of a Pitch-Controlled HAWT based on BEMT (날개요소 운동량 이론을 이용한 피치제어형 수평축 풍력터빈 블레이드 설계 및 성능평가 소프트웨어 개발)

  • Mo, Jang-Oh;Kim, Bum-Suk;Kim, Mann-Eung;Choi, Young-Do;Lee, Young-Ho
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.14 no.2
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    • pp.5-10
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    • 2011
  • The purpose of this study is to develop a software for the performance evaluation and blade design of a pitch-controlled HAWT using BEMT(Blade Element Momentum Theory) with Prandtl's tip loss. The HERACLES V2.0 software consist of three major part ; basic blade design, aerodynamic coefficient mapping and performance calculation including stall or pitch control option. A 1MW wind turbine blade was designed at the rated wind speed(12m/s) composing five different airfoils such as FFA-W-301, DU91-W250, DU93-W-210, NACA 63418 and NACA 63415 from hub to tip. The mechanical power predicted by BEMT at the rated wind speed is about 1.27MW. Also, CFD analysis was performed to confirm the validity of the BEMT results. The comparison results show good agreement about the error of 6.5% in rated mechanical power.

A Study on the estimation of the flow characteristics and the bottom shear stress in an annular flume (환형수조의 내부 흐름특성 및 바닥전단응력 산정에 대한 연구)

  • Yang, Su-Hyun;Im, Ik-Tae;Hwang, Kyu-Nam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.176-176
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    • 2011
  • 환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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Study on Design of Darrieus-type Tidal Stream Turbine Using Parametric Study (파라메트릭 스터디를 통한 조류발전용 다리우스 터빈의 설계연구)

  • Han, Jun-Sun;Hyun, Beom-Soo;Choi, Da-Hye;Mo, Jang-Oh;Kim, Moon-Chan;Rhee, Shin-Hyung
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.13 no.4
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    • pp.241-248
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    • 2010
  • This paper deals with the performance analysis and design of the Darrieus-type vertical axis turbine to evaluate the effect of key design parameters such as number of blade, blade chord, pitch and camber. The commercial CFD software FLUENT was employed as an unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) solver with k-e turbulent model. Grid system was modelled by GAMBIT. Basic numerical methodology of the present study is appeared in Jung et al. (2009). Two-dimensional analysis was mostly adopted to avoid the barrier of massive calculation required for parametric study. It was found that the highly efficient turbine model could be designed through the optimization of design parametrrs.