• 제목/요약/키워드: 차량유도풍

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도로 환경 모니터링을 위한 차량 유도풍 에너지 변환 시스템 (Energy Conversion System Using Vehicle-Induced Flow For Road Environmental Monitoring)

  • 이제윤;민철기;한의석;한상주;오재근
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.550-553
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    • 2009
  • 도로 환경 모니터링을 위한 센서 노드의 전력원으로 유도풍을 이용한 압전에너지 하베스팅 기술은 기존 재생 에너지의 설치 및 작동 조건에 영향을 받지 않고, 도로상에 주오염원인 자동차에서 발생되는 폐에너지를 활용하는 친환경적 에너지 순환시스템을 구현하는 핵심 요소이다. 차량 유도풍에 의해 발생되는 풍압으로 도로 상의 구조물에 진동을 유발한다. 이 때 발생한 진동 에너지는 압전체를 통해 전기 에너지로 변환, 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 에너지는 센서의 구동과 무선 데이터 송수신을 위한 센서 노드의 전력원으로 사용함으로써 별도의 전력원이 필요없게 된다. 본 연구에서는 60km/h로 주행하는 한 대의 차량에 의해 2.7m/s의 유도풍이 발생하여 0.6g로 도로 상의 구조물에 에너지를 전달하게 된다. 전달된 에너지가 압전체를 통해 15uJ 전기에너지로 저장된다.

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전산유체역학해석을 통한 고속도로 주행차량 유도풍의 풍력발전 적용 가능성에 관한 연구 (Computational Fluid Dynamic(CFD) Analysis-based Feasibility Study on Wind Power Generation due to Traveling Vehicles on Highway)

  • 전제연;한관문;송종섭;박승희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.739-748
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고속도로 주행차량에 의해 인공적으로 발생하는 유도풍 해석을 CFD(Computation Fluid Dynamics)를 활용하여 수행하였다. 차량의 주행은 단독주행과 양방향으로 교행하는 경우에 대하여 해석을 하였으며, 차량의 공기역학적 특성보다는 중앙분리대 상부에 형성되는 유도풍에 집중하여 해석을 수행하였다. 주행차량의 유도풍 해석 결과 주행속도 50km/h인 경우 유도풍의 크기는 최대 2.2m/s, 90km/h는 4.0m/s, 120km/h는 5.3m/s인 것으로 검토되었으며, 차량주행속도 120km/h(33.3m/s)에 비해 약 2.0m 이격된 중앙분리대 상부 1.0m에서는 5.3m/s로 약 84%의 약화된 유도풍이 작용하였다. 차량의 유도풍은 차량이 통과하는 아주 짧은 시간만 유지되었다. 본 연구에서 주행차량의 유도풍 크기 분석을 통해 소형풍력기를 이용한 풍력발전이 가능할 것으로 판단되었다.

주행차량에 의한 중앙분리대 유도풍의 풍력발전 활용 가능성 (Possibility of Wind Power Generation by a Vehicle-Induced Wind at the Median Strip on Hightway)

  • 우상우;김현구;장문석;신형기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.315-317
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    • 2008
  • The purpose of this study is to confirm the possibility of wind power generation by a vehicle-induced at the median strip on highway. In order to find out wind field information, a CFD method was used. According to the simulation results, the x, y, z-component of the wind velocity around a median strip are rapidly changed at near before and behind a moving vehicle. The x-component of the wind velocity appears high within the range of the length of the passing vehicle, and the wind direction appeared in the opposite direction at the behind of a vehicle. However, x and y-components of the wind velocity at the behind of vehicle are shown constantly. We confirmed possibility of wind power generation using a vehicle-induced wind at the median strip.

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차량 유도풍 풍력발전 활용 가능성의 전산유동해석 (Computational Flow Analysis on Applicability of Vehicle-Induced Wind to Highway to Wind Power Generation)

  • 김현구;우상우;장문석;신형기
    • 신재생에너지
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    • 제4권4호
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    • pp.30-36
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    • 2008
  • The possibility of whether the induced wind from a vehicle traveling on highway can be used in wind power generation has been verified through computational flow analysis. The bus which is presumed to accompany relatively strong and wide range of induced wind compared to passenger vehicles because of its wide frontal area has been set as the subject of research. In order to ensure the reliability of research, the flow analysis surrounding the bus on a flat road where median strip is not installed has been compared with a preceding research while the validity of grid system and interpretation method used in this research have been assured by a qualitative method. In case of the median strip type wind power generator system, because it has been verified that a strong streamwise wind speed (5 m/s) is derived from the contraction effect of flow passage between the bus and the median strip while maintaining a relatively consistent upwind wind speed (1.4 m/s) in vertical direction in the wake area after the bus passes by although the change of wind speed is intense, it was decided as having some possibility of wind power generation. In case of the traffic sign panel type wind power generator system installed at the upper top of highway, because the wind speed of 2 m/s level has been derived for a limited time only at a section equal to the length of the bus and a faint induced wind speed less than 0.5 m/s was shown at other regions, it was decided as having almost no possibility of wind power generation.

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