• Title/Summary/Keyword: 풍동효과

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Wind Tunnel Test for Scaled Wind Turbine Model (Scale effect correction) (풍력터빈 축소모델 풍동시험 : 축소효과 보상기법)

  • Cho, Tae-Hwan;Kim, Yang-Won;Park, Young-Min;Chang, Byeong-Hee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.282-285
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    • 2008
  • NREL Phase VI 12% 축소모델을 사용한 표준풍력터빈 풍동시험은 2006$\sim$2007년에 수행되었다. 1,2차 풍동시험은 복합재 및 알루미늄 블레이드를 사용하여 블레이드 제작정밀도 및 표면상태에 의한 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 3차 풍동시험은 축소효과보상기법 개발을 위해 수행되었다. Bo-105 40% 모델에 사용된 코드확장기법을 적용하여 15% 코드확장 블레이드를 사용하여 풍동시험을 수행하였다. 시험결과 코드확장기법을 적용할 경우 풍속에 대한 토크 기울기는 실물모델과 잘 일치하나, 최대토크 대비 8%정도 간극을 나타내고 있다. 풍력터빈 블레이드와 같이 캠버가 큰 익형을 사용하는 회전체에 대한 수정된 보상기법을 적용할 경우 이러한 간극은 보상될 수 있다.

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Scaled effect correction method for the wind turbine blade with multi airfoils (다수의 익형이 적용된 풍력터빈 블레이드에 대한 축소효과 보상기법)

  • Jo, Tae-Hwan;Kim, Cheol-Wan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.494-497
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    • 2009
  • 풍력터빈 블레이드 풍동시험의 경우 사용가능한 시험설비의 크기제한으로 인해 축소모델 사용이 불가피하며, 이로 인해 풍동시험에서는 실물 블레이드에 비해 10% 미만의 낮은 Re수에서 시험이 수행된다. 축소모델 블레이드 풍동시험 결과를 활용하여 실물 블레이드의 성능(토크)를 추정하기 위한 축소효과 보정기법을 2008년 제시하였으며, NREL Phase VI 모델 시험결과에 적용하였다. 당시 제시된 보정기법은 단일익형을 전체 블레이드에 사용한 사례이며 축소효과 보정을 위해 Re수에 따른 익형의 양력계수 변화만을 적용하였다. 본 논문에서는 당시 제안된 축소효과 보정기법을 익형의 양력계수 및 항력계수를 포함한 형태로 수정하였으며, 블레이드에 다수의 익형이 사용되었을 경우에 대해 확장하였다. NREL Phase VI 12% 시험모델의 경우 익형의 양력계수 기울기에 의한 보정량은 약 15% 정도이며, 항력계수 변화에 의한 보정량은 약 5% 정도로 나타났다. 블레이드에 다수의 익형이 사용되었을 경우 설계 또는 전산해석을 통해 구한 반경별 토크 함수를 적용하여 블레이드 축소효과를 보정할 수 있다.

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Data Correction of Wind Tunnel Test Results for Smart UAV Power Model (스마트무인기 파워효과 풍동시험 데이터 보정)

  • Cho, Tae-Hwan;Chung, Jin-Deog;Choi, Sung-Wook;Kim, Yang-Won;Chang, Byeong-Hee
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.2
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    • pp.130-135
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    • 2007
  • Wind tunnel test for Smart UAV power model has been conducted at KARI LSWT for about 3 months. The static model is used for the base plane and the power effect of tilt rotor is simulated by the tilt-rotor test rig installed in the test section. Although the genuine power effect is the difference between power-on and off tests. The existence of struts for power effect test produced unwanted form of interference and caused the change in flow angularity. To precisely evaluate power effect, a special approach is applied to Smart UAV test.

Wind Tunnel Test Results for 12% Wind Turbine Model(NREL Phase VI) (12% 축소형 풍력터빈 풍동시험 결과 NREL Phase VI 모델)

  • Cho, Tae-Hwan;Kim, Yang-Won;Chang, Byeong-Hee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.245-248
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    • 2006
  • 풍력터빈 풍동시험의 경우 모델 축소에 의한 레이놀즈 수 감소가 ?V력터빈 성능에 미치는 영향이 적절히 고려되어야 한다. 본 연구를 통해 수치해석과 축소모델 풍동시험을 통해 모델 축소효과를 파악하여 이를 적절히 보상하는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 풍력터빈 형상 및 실물모델 시험데이터가 공개되어 있는 NREL Phase VI 모델을 표준모델로 선정하여 수치해석 및 풍동시험을 수행하였다. 풍동시험은 KARI LSWT에서 2006. 10에 수행되었으며, 블레이드 끝단 속도를 실물 모델과 일치시켰으며 시험부 유속은 $0{\sim}25m/s$, 블레이드 설치각은 3도 조건을 기준조건으로 사용하였다. 축소모델 시험결과 최대토크는 약 10% 정도 감소현상을 보이고 있다.

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KARI LSWT Wind Tunnel Test for Wind Turbine (NREL Phase VI 12% Model) (KARI LSWT 표준풍력터빈 풍동시험 : NREL Phase VI 12% 모델)

  • Cho, Tae-Hwan;Kim, Yang-Won;Chang, Byeong-Hee
    • New & Renewable Energy
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    • v.2 no.4 s.8
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    • pp.12-18
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    • 2006
  • 풍력터빈 풍동시험의 경우 모델 축소에 의한 레이놀즈 수 감소가 풍력터빈 성능에 미치는 영향이 적절히 고려되어야 한다. 본 연구를 통해 수치해석과 축소모델 풍동시험을 통해 모델 축소효과를 파악하여 이를 적절히 보상하는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 풍력터빈 형상 및 실물모델 시험데이터가 공개되어 있는 NREL Phase VI 모델을 표준모델로 선정하여 수치해석 및 풍동시험을 수행하였다. 풍동시험은 KARI LSWT에서 2006. 10에 수행되었으며, 블레이드 끝단 속도를 실물 모델과 일치시켰으며 시험부 유속은 0$\sim$25m/s, 블레이드 설치각은 3도 조건을 기준조건으로 사용하였다. 축소모델 시험결과 최대토크는 약 10% 정도 감소현상을 보이고 있다.

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Wind Tunnel Wall Interference Correction Method for Helicopter Rotor Tests with Closed and open Test Sections (헬리콥터 로터의 폐쇄형 및 개방형 풍동시험 벽면효과 보정기법 연구)

  • Lee, Hyeon-Jung;Jang, Jong-Youn;Lee, Seung-Soo;Kim, Beom-Soo;Song, Keun-Woong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.7
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    • pp.621-627
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    • 2008
  • Aerodynamic data measured in a wind tunnel has inevitable errors due to the presence of the wind tunnel walls. These unwanted interference effects must be corrected for the wall interference free aerodynamic data. Streamline curvature effects are caused by straightening of streamlines due to wind tunnel walls. Classical Glauert's correction method that is a standard method for fixed wing aircraft is not suitable for rotary wing aircraft. In this paper, Heyson's correction method of which wake model is compatible with rotors is used to correct the rotor shaft angle as well as the dynamic pressure. The results of Heyson's method are compared with Glauert's correction method.

Development of Magnus Effect Measurement Technique for Spinning Projectile (회전 발사체용 마그너스 효과 특정기법의 개발)

  • Oh, Se-Yoon;Kim, Sung-Cheol;Lee, Do-Kwan;Choi, Joon-Ho;Ahn, Seung-Ki
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.1
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    • pp.79-86
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    • 2007
  • The Magnus effect measurement apparatus was designed and built for spinning wind tunnel model which would simulate the rotation of projectiles. Prior to the high speed test, the ground functional test and the low speed test were carried out in the Agency for Defense Development's Low Speed Wind Tunnel(ADD-LSWT) at spin rates from about 6,000 to 10,000 rpm. Magnus force and moment were measured on the spinning projectile model at velocity of 100 m/s. It was shown that the Magnus force and moment were linear function of spin parameter. The test results were compared with Magnus test run on the same configuration in the Arnold Engineering Development Center's Propulsion Tunnel 4T(AEDC-4T).

KARI LSWT Wind Tunnel Test for Wind Turbine 2;NREL Phase VI 12% Model (KARI LSWT 표준풍력터빈 풍동시험 2;NREL Phase VI 12% 모델)

  • Cho, Tae-Hwan;Kim, Yang-Won;Lee, Deok-Ho;Chang, Byeong-Hee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.357-360
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    • 2007
  • NREL Phase VI 12% 축소모델을 사용한 표준풍력터빈 풍동시험은 2006년에 1차 시험이 수행되었다. 1차 풍동시험은 복합재 블레이드를 사용하여 표준조건(설치각 3도)에 대해 수행되었으며 블레이드 표면상태에 따라 측정값이 영향을 받는 것을 파악하였다. 2007년 4월에 수행된 2차 풍동시험은 표면상태의 영향을 보다 정확히 파악하기 위해 알루미늄 블레이드를 사용하여 시험을 수행하였으며, 블레이드 제작 정밀도에 따른 영향을 파악하였다. 낮은 레이놀즈 수 영역(저속영역)에서는 블레이드 표면상태 따라 토크 값 다르게 나타나며, 블레이드 끝단 부근의 제작 정밀도는 최대 토크 이후의 영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 0.1mm 이내의 정밀도로 제작된 모델의 경우 NREL 시험결과와 전체적인 형상이 유사하게 나타나며, 축소효과에 의한 영향으로 최대토크는 약 25% 정도 감소현상을 보이고 있다.

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Wind turbine test results by blade surface condition in wind tunnel test (풍동시험에서 블레이드 표면상태에 따른 풍력터빈 성능변화)

  • Cho, Tae-Hwan;Kim, Yang-Won;Lee, Deok-Ho;Chang, Byeong-Hee
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.2 s.10
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    • pp.53-59
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    • 2007
  • NREL Phase VI 12% 축소모델을 사용한 표준풍력터빈 풍동시험은 2006년에 1차 시험이 수행되었다. 1차 풍동시험은 복합재블레이드를 사용하여 표준조건(설치각 3도)에 대해 수행되었으며 블레이드 표면상태에 따라 측정값이 영향을 받는 것을 파악하였다. 2007년 4월에 수행된 2차 풍동시험은 표면상태의 영향을 보다 정확히 파악하기 위해 알루미늄 블레이드를 사용하여 시험을 수행하였으며, 블레이드 제작 정밀도에 따른 영향을 파악하였다. 낮은 레이놀즈 수 영역(저속영역)에서는 블레이드 표면상태 따라 토크 값 다르게 나타나며, 블레이드 끝단 부근의 제작 정밀도는 최대 토크 이후의 영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 0.1mm 이내의 정밀도로 제작된 모델의 경우 NREL 시험결과와 전체적인 형상이 유사하게 나타나며, 축소효과에 의한 영향으로 최대토크는 약 25% 정도 감소현상을 보이고 있다.

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3-D Aeroelastic Model Test of a Cable-Stayed Bridge with a Main Span of 1,200m (주경간장 1,200m 사장교의 3차원 풍동실험)

  • Sin, Seung-Hwan;Kim, Yeong-Min;Gwak, Yeong-Hak;Lee, Hak-Eun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.70-70
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    • 2011
  • 사장교의 적용지간이 증가하여 초장대화하면서 구조안전성을 확보하기 위한 다양한 노력이 시도되고 있다. 본 연구에서는 현재까지 시도된 적이 없는 주경간 1,200m 사장교의 내풍안정성을 검토하기위하여 3차원공탄성 모형을 제작하고 풍동실험을 수행하였다.(그림1 참조) 실험대상 구조물은 내풍안정성 증대를 위해 유선형 박스거더를 채용하고 케이블이 거더와 함께 비틀림에 저항하도록 2면 케이블을 적용하였다. 구조적인 측면에서는 보강형 자중감소를 위해 전경간을 강박스로 계획하였으며 측경간에 부반력제어를 위한 Counter Weight을 적용하였다. 실험대상 구조물은 완성계, 가설계95%, 가설계50%, 가설계45%로 모형을 해체하면서 진행하였고 가설단계 별로 내풍케이블의 수량과 형상을 달리하여 내풍안정성 개선효과를 확인하고자 하였다. 3차원 풍동실험 결과 완성계에서 교량의 안전성에 심각한 문제를 발생시킬 수 있는 와류진동, 플러터, 버페팅과 같은 유해한 진동현상이 발견되지 않았으며, 시공중 내풍안정성 확보를 위하여 대상교량에 내풍케이블을 설치하고 내풍케이블의 수량 및 배치형상에 따른 진동제어 효과를 검토하였다. 본 실험은 현재 풍동실험 요소기술을 이용하여 1,200m급 사장교 풍동실험을 수행하였고 이에 따라 교량이 초장대화 되면서 스케일다운에 따른 보강형질량, 케이블 간격 등 실험모형 제작상 문제점을 확인 할 수 있었으며 이러한 경험을 토대로 향후 1,000m 이상급 초장대 사장교 내풍설계를 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

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