• 제목/요약/키워드: 날개 끝

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100 kW급 조류발전용 터빈의 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of an 100 kW Class Tidal Current Turbine)

  • 김부기;양창조;최민선
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.145-152
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    • 2012
  • 최근 지구온난화 문제가 대두되면서 신재생에너지 개발을 위한 여러 기술적인 해결책이 제시되고 있는데, 그 중 산업적으로 크게 주목을 받고 있는 분야가 바로 해양에너지이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라는 부존자원이 풍부하여 조력, 조류, 파력에너지에 대한 실용화 기술이 요구되고 있으며, 특히 빠른 조류흐름을 이용하는 조류발전은 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 친환경적인 발전 방법이다. 조류발전은 조수간만에 의해 발생되는 해수의 자연적인 수평 유체흐름을 로터 및 발전기를 설치하여 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산하는 발전 형태이다. 조류발전은 로터의 방향에 따라 크게 수평축 형태와 수직축 형태로 구별할 수 있으며, 발전량은 로터 단면의 크기와 조류속도에 따라 큰차이가 난다. 따라서 본 연구는 저수심형 100 kW급 수평축 조류발전 터빈의 성능해석을 위하여 상용 ANSYS-CFX를 이용하여 3차원 유동해석및 성능평가를 수행하였고, 유동해석을 통해 회전하는 로터 블레이드 표면 유선, 로터 주변 3차원 유동특성에 대해 고찰을 하였다. 그 결과 토크는 터빈의 날개가 증가함에 따라 증가하다가 TSR 3.77에서 최대토크가 발생하였으며, 그 이후 날개끝 속도비가 증가해도 토크는 감소하였다. 또한, 설계유속에서 0.38의 최대 출력계수를 얻었다.

연기선과 미세 수적을 이용한 두 가지 가시화 기법과 와류에의 적용 (Two Visualization Techniques Using Smoke-wire and Micro Water-droplets and Their Applications to Vortex Flows)

  • 손명환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1017-1026
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    • 2016
  • 두 가지의 비표면 가시화 기법과 이들 기법의 와류 적용 예를 기술한다. 두 가지 가시화 기법 중 하나는 전통적인 연기선 기법이고, 또 다른 하나는 가정용 초음파 가습기에서 발생하는 미세 수적을 사용하는 기법이다. 연기선 기법은 공기 흐름 속도에 제한이 있으며(0.07 mm 지름의 연기선의 경우 약 5 m/sec), 오염의 문제점이 있지만 매우 정교하고 선명한 연기 유맥선 시트를 발생시킬 수 있다. 이 기법은 3차원 날개의 날개 끝 와류의 가시화에 적용되었다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 연기선 기법에 비하여 공기 흐름 속도를 보다 크게 할 수 있으며(10 m/sec 이상), 독성과 오염의 문제를 해결할 수 있다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 정점 스트레이크를 가지는 이중 삼각날개에서 발생하는 복잡한 와류 시스템의 가시화에 성공적으로 적용되었다.

날개 끝 회전자를 이용한 양력강화기법에 관한 연구 (On the Lift Enhancement Technique of the Trailing Edge Rotor of Two Dimensional Hydrofoil)

  • 오정근;노재규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.200-206
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    • 2015
  • 2차원 수중날개의 뒷날에 회전자를 부착한 고양력 발생장치의 성능을 파악하고, 실용화가능성을 살펴보기 위하여 NACA0020형상을 이용하여 모형을 제작하였고 캐비테이션 터널에서 실험을 수행하였다. 양력, 항력, 모멘트의 세 방향의 힘을 계측할 수 있는 가는 막대 형상의 로드셀을 부착하여 유체력을 계측하였으며, 뒷날에 부착된 회전자는 터널 외부에 설치된 DC 서보모터로 회전속도를 제어하였다. 다양한 편향각 조건과 회전자의 회전속도에 따른 체계적인 실험을 통하여 회전자의 효과를 확인하였다. 회전자의 회전속도에 의해 순환제어가 수월하게 조절 가능하다는 점을 실험을 통하여 검증하였으며 회전자의 회전속도에 따라 2배 이상의 양력이 발생함을 확인하였다. 따라서 제안한 양력 장치는 양력조절이 가능한 고양력 발생장치로 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

지상장애물 회피를 위한 항공기 경고 시스템에 관한 연구 (A Study on the Warning System of Aircraft for Obstacle Avoidance)

  • 함광근;최재덕;허웅
    • 한국항공운항학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.65-79
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    • 1997
  • 본 연구에서는 항공기의 지상활주에 필요한 측방 경보장치를 구현 하였다. 장치는 장애물 검출부, 송신부, 수신부, 그리고 경보부로 구성하였다. 장애물 검출부는 40KHz대의 초음파에 의한 펄스비행법을 채택하였고 송/수신부는 447 MHz 대의 RF모듈을 사용하였다. 경보부는 컴퓨터를 사용하여 수신된 거리 데이터로부터 경보를 한다. 검출장치는 주날개의 좌우측 끝과 수평 안정판의 좌/우측 끝에 장착한다. 장애물 검출거리는 10m로 설정하였다. 실험 결과 만족한 결과를 얻을 수 있었다.

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PIV를 이용한 선박 프로펠러 후류의 속도장 계측 (PIV Velocity Field Measurements of Flow around a Ship with Rotating Propeller)

  • 이상준;백부근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제40권5호
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    • pp.17-25
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    • 2003
  • Velocity field behind a container ship model with a rotating propeller has been investigated using PIV (particle image velocimetry) system. Four hundred instantaneous velocity fields were measured at 4 different blade phases and ensemble-averaged to investigate the spatial evolution of vortical structure of near wake within one propeller diameter downstream. The phase-averaged mean velocity fields show the potential wake and the viscous wake formed due to the boundary layers developed on the blade surfaces. The interaction between bilge vortex developed along the hull surface and the tangential velocity component of incoming flow causes to have asymmetric flow structure in the transverse plane.

풍력터빈 블레이드상의 공력하중분포 해석 (Spanwise Aerodynamic Loads along the Wind Turbine Blade)

  • 이교열;유기완
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.61.2-61.2
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    • 2011
  • The spanwise aerodynamic loads of the wind turbine blade are investigated numerically. The blade shape such as twist and chord length along the blade span is obtained from the procedure of aerodynamically optimal design. The rated tip speed ratio and the rated wind velocity are set to 7 and 12m/s respectively. The BEM method is applied to obtain both the aerodynamic performance of the wind turbine (Fig.1) and the spanwise aerodynamic loads along the blade span including Prandtl's tip loss factor. The maximum running power coefficient is occurred around 90% radial position from hub (Fig.2). The distributed aerodynamic loads along the blade span can be used for structure analysis.

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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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역설계에 의한 비행기의 형상 구현과 수치계산에 의한 유동 가시화 (Geometry Realization of an Airplane and Numerical Flow Visualization)

  • 김양균;김성초;김정수;최중욱;박정
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.20-25
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    • 2007
  • The geometry of a commercial passenger airplane is realized based on a Boeing 747-400 model through the photographic scanning and reverse engineering. The each element consisting of the plane such as fuselage, wing, vertical fin, stabilizer and engines, is individually generated and then the whole body is assembled by the photomodeler. The maximum error in the realized airplane is about 1.4% comparing with the real one. The three-dimensional inviscid steady compressible governing equations are solved in the unstructured tetrahedron grid system, and in a finite volume method using STAR-CD when the airplane flies at the cruise condition. The pressure distribution on the surface and the wing-tip vortices are visualized, and in addition to the aerodynamics coefficients, lift and drag are estimated.

파력발전용 임펄스 터어빈의 자기 기동 특성 해석 (A Study of Self Starting Characteristics of Impulse Turbine of Wave Energy Conversion)

  • 문재승;현범수
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.220-224
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    • 2004
  • The present paper deals with the numerical study to analyze the self-starting performance of impulse turbine in a reciprocating air flow generated by sinusoidal motion of wave inside oscillating water column. Result was compared to that of Wells turbine, well-known wave energy conversion device, and showed that the impulse turbine has a superior self-starting ability. More detailed parametric study was performed to demonstrate the effects of moment of inertia of rotor, loading torque, tip clearance and angle of guide vane.

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NACA16-020 익형의 단면을 갖는 날개 끝 와류 현상에 대한 3 차원 난류유동 해석 (Three-Dimensional Analysis of the Turbulent Wingtip Vortex Flows of a Wing with NACA 16-020 Airfoil Section)

  • 정남균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권8호
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    • pp.635-642
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    • 2009
  • The three-dimensional turbulent wingtip vortex flows have been examined in the present study by using the commercial code FLUENT. The standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ model is used as a closure relationship. The wing is constructed by using an elliptic body whose aspect ratio is 3.8 and the NACA 16-020 airfoil section. The simulations for various angle attack (${\alpha}=0^{\circ}$, $5^{\circ}$, and $10^{\circ}$) are carried out. The effect of Reynolds number is also investigated in this study. As the angle attack increases, the wingtip vortex becomes stronger. However, the relative vortex strength to inlet velocity decreases as Reynolds number increases.