• 제목/요약/키워드: Dual Blade System

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대용량 출력 풍력발전기 설계 (Great capacity Generator of Wind Turbine)

  • 허만철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.366-368
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    • 2007
  • Mr. Hur has developed the 7500KW permanent magnet synchronous generator. The 7500KW generator has dual blade system with vertical axis type generation module. The 7500KW generator will generating that it is too expensive and construction payment. The advantages of dual blade system are cheap in generation with better efficiency, and safety compact structure. But also this system has the expensive slide ring for to distribute electrical power.

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저풍속/고효율 10KW급 상호역회전 풍력발전시스템 개발 및 실증실험에 관한 연구 (A Study on the Development of a 10KW Class Dual Rotor Counter-Rotating Wind Turbine Generator System with Low Wind Speed/High Efficiency and Its Field Test)

  • 허현강;장태종;김상욱
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.495-499
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    • 2009
  • 본 논문에서는 상호역회전 풍력발전기와 New Yaw System 실증시험에 대하여 제시한다. 상호역회전 풍력발전기는 공기의 유동을 가진 운동에너지의 공기역학적(aerodynamic) 특성을 이용하여 동일한 바람방향에 대해 상호 반대방향으로 회전하는 Front Blade와 Rear Blade를, Generator의 Rotor와 Stator에 각각 결합 형성한 것으로, Generator와 Dual Blade의 회전력이 원심력이 아닌 구심력으로 변환되어 무게중심이 균형을 이루게 한다. 이렇게 변환된 구심력은 회전구동부분의 편마모 현상, 소음발생 현상 및 불균형 톨크 발생 현상 감소효과가 공히 구현되도록 하여 풍력발전기의 구조적 안정성 및 발전효율 증대효과를 얻을 수 있도록 한 기술이다.

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풍력 블레이드에서 정적 이축하중 부하에 따른 거동 분석 (Analysis of Wind-Turbine Blade Behavior Under Static Dual-Axis Loads)

  • 손병직;허용학;김동진;김종일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권3호
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    • pp.297-304
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    • 2012
  • 블레이드의 성능 평가를 위하여 실제 사용 환경과 근접한 하중 모사에 따른 이축 하중의 필요성이 제기되고 있으며, 본 본문에서는 이러한 이축 하중에 따른 블레이드의 거동을 해석하였다. 100kW급 풍력 블레이드를 대상으로 하였으며, ANSYS를 사용하여 정적거동을 분석하였다. 정적거동은 파손해석과 좌굴거동으로 분석하였으며, 파손 평가는 Puck이 제안한 파손 방정식을 이용하여 섬유 파손과 섬유간 파손 기준을 검토하였다. 이축하중의 하중비가 증가함에 따라 루트부 단면이 변하는 후연부와 루트에서 Z+ 3300~3600인 지점에서 응력이 상대적으로 크게 나타났다. 또한 이축 하중비가 증가함에 따라 블레이드 좌굴 지점이 루트부 쪽으로 이동되고 있음을 확인하였다. 따라서 블레이드의 사용 신뢰성을 검증하기 위해서는 이축 하중에 의한 시험이 요구되고 있음을 본 해석을 통해서 확인하였다.

공력해석 및 구조시험을 통한 소형 복합재 블레이드의 구조 안전성 평가 (Structural Integrity through Aerodynamic Analysis and Structural Test for Small Wind Turbine Composite Blade)

  • 장윤정;정진환;이장호;강기원
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.63-68
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    • 2012
  • This paper deals with the aerodynamic analysis and structural test under estimated loading condition for small composite blade, which is utilized in dual rotor wind turbine system. Firstly, the front and rear blades of dual rotor wind turbine system were modeled using reverse engineering method. And using finite volume method, the aerodynamic forces were analyzed at the rated and cutout wind speed to identify the pressure distribution on blades. And then, the full scale structural tests were conducted according to load and strength based methodology in IEC 61400-2 to identify the structural integrity of composite blade.

Dual-Rotor 풍력 발전 시스템 성능 해석 및 피치 제어에 관한 연구 (Performance Analysis and Pitch Control of Dual-Rotor Wind Turbine Generator System)

  • 조윤모;노태수;정성남;김지언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.40-50
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이중 로터 풍력 발전 시스템에 대한 모델링 및 성능 예측 결과를 제시하였다. 공력 모델은 블레이드 요소 및 모멘텀 이론에 근거하였으며, 시스템 동역학 모델은 다몸체 역학을 적용하였다. 이중 로터 풍력 발전 시스템의 정상 상태는 물론 이중 여자 유도 발전기를 탑재한 발전 시스템에 대하여 풍속 변화에 따른 과도 응답을 분석하였고, 로터 회전수 및 발전 출력 제어를 위하여 주 및 보조 로터의 피치각 제어 전략의 도출 및 비선형 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

구조시험 및 유한요소해석을 통한 소형풍력발전용 복합재 블레이드의 구조 안전성 평가 (Structural Integrity of Small Wind Turbine Composite Blade Using Structural Test and Finite Element Analysis)

  • 장윤정;이장호;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1087-1094
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    • 2012
  • 본 논문에서는 구조 시험과 유한요소해석을 통하여 소형 풍력발전용 복합재 블레이드의 구조적 안전성을 평가하였다. 먼저, 선행연구에서 공력해석을 수행하여 정격 및 극한 풍속일 때의 블레이드가 받는 굽힘 모멘트를 산출하였다. 이를 이용하여 소형풍력발전기 관련 국제 규격인 IEC 61400-2에 따른 실규모 구조 시험을 수행하여 구조적 안전성을 평가하였다. 그리고 유한요소법을 이용한 구조 해석을 수행하여 구조 시험 결과와 비교하여 이의 정확성을 판단하였다. 또한, 구조 시험을 통해 블레이드에 대한 과잉 설계가 확인되었으며 이의 해결을 위하여 블레이드의 적층 순서 및 두께를 재선정하여 구조적 안전성을 평가하였다.

Lattice-Boltzmann Method를 이용한 이중구조팬의 공력소음 해석 및 저감 (Aeroacoustics Analysis and Noise Reduction of Dual Type Combined Fan using Lattice-Boltzmann Method)

  • 김우택;류민형;김진욱;호성환;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.381-390
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    • 2016
  • 본 연구에서는 이중구조팬의 소음특성을 알아보고 소음저감 방법으로 알려진 톱니형 뒷전(Serrated Trailing Egde)을 적용하여 이중구조팬의 소음을 저감시켰다. 해석에는 Lattice Boltzmann Method(LBM)를 이용한 비정상 전산해석을 수행하였으며 해석의 타당성을 평가하기 위하여 시험을 실시하였다. 이중구조팬은 일반적인 팬처럼 단일의 Blade Passing Frequency(BPF)를 갖는 것이 아니라 내부팬과 외부팬 각각의 BPF가 서로 다른 음역대에서 나타나는 것을 확인 하였다. 톱니형 뒷전을 내부팬에 적용하여 경계층에서의 구속와류와 뒷전에서의 와류흘림이 억제 또는 분산되고 광역소음뿐만 아니라 팬의 토크도 저감되었다.

터빈 블레이드 형상 곡면에서의 막냉각 효율 특성 (The Characteristics of Film-Cooling Effectiveness on a Turbine-Blade-Shaped Surface)

  • 윤순현;류원택;김동건;김대성;김귀순
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권3호
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    • pp.384-393
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    • 2002
  • The effects of hole expansion angle and the arrangement of nozzles on a film cooling system for a turbine-blade-shaped surface were experimentally investigated. Liquid crystal with flue-temperature correlation and an image processing system were employed to evaluate surface temperature. Distributions of cooling effectiveness were then presented to figure out the change of heat transfer characteristics with different geometric conditions of cooling-holes. It was found thats the averaged cooling efficiency on the suction surface was maximum with 10 degree of the cooling hole expansion angle. It was also shown that the averaged cooling efficiency on the pressure surface and the averaged cooling efficiency for dual array case were not affected by the hole expansion angle.

물질전달계수를 이용한 생물 반응기 운전 최적화 (Optimization of Bioreactor Operation by Mass Transfer Coefficient)

  • 김형순
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.243-251
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    • 2001
  • The effects of various operating parameters(agitation speed, impeller type, antiform agents, impeller spacing etc.) on air-liquid mass transfer was characterized by volumetric mass transfer coefficient($k_La$). Also, the dual-impeller agitated systems are compared with single-impeller agitated systems with a special focus on its applications for bioreactors, $k_La$ was take over a range of 200~450 rpm of agitation speed, and 0.5~2.5 vvm of air flow rates, for four single impeller and impeller combinations consisting of four impeller types, namely rushton, pitched blade, scaba, intermig were tested. The rushton impeller showed the best $k_La$ as compared with other single impellers. The dual impeller system are found to be superior as compared to single impeller in all aspects, The best combination of the dual impeller was a intermig of axial flow type as an upper impeller and a rushton of radial flow type as a lower part. Also, the control of the DO level with the variation of agitation speed was more efficient than that with an increase in air flow rate. The addition of antiform dropped the $k_La$ very large up to 1g/L regardless the type. PPG was less effect on $k_La$ than other antiforms. The impeller spacing and presence of solute are found very effective on $k_La$. When the $NaNO_3$is presented as solute, the $k_La$ increased approximately 50% then control.

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Back to bock 컨버터를 갖는 가변속 풍력터빈 시스템의 모델링과 해석 (Modeling and Analysis of Variable Wind Speed Turbine System Using Back to Back Converter)

  • 김일환;강경보;김재홍;문상호;오성보;김세호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.150-157
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이중여자 유도발전기의 회전자에 back to back 컨버터가 채용된 가변속 풍력터빈 시스템의 모델링과 해석을 나타내었다. 제어시스템의 특성을 파악하기 위해서 시뮬레이션에서는 Psim 프로그램을 사용하여 660[kW] 의 출력정격을 갖는 시스템을 모델로 하였다. 모델링에서는 블레이드 제어 시스템 모델과 회전자와 계통선에 연결된 컨버터 시스템을 모델링 하였다. 풍속의 변화에 따라 원하는 출력을 얻을 수 있도록 피치각을 제어하여 정격풍속 이하에서도 최대출력이 발생하도록 하였고, 정격풍속 이상에서는 회전자 속도를 일정하게 하여 정격출력을 유지할 수 있도록 하였다. 또한 무효전력을 제어하여 출력의 역률을 제어하였다. 제안한 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 풍속변화에 따른 모델 시스템의 시뮬레이션 결과 값들과 제주행원 풍력발전 단지에서 운용되고 있는 V47 660[kW] 시스템의 실측 결과들과 서로 비교 검증하여 제안한 해석 방법의 타당성을 입증하였다.