• 제목/요약/키워드: V-shape Blade

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Structural analysis of horizontal axis wind turbine blade

  • Tenguria, Nitin;Mittal, N.D.;Ahmed, Siraj
    • Wind and Structures
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    • 제16권3호
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    • pp.241-248
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    • 2013
  • The wind turbine blade is a very important part of the rotor. Extraction of energy from wind depends on the design of blade. In this work, the analysis is done on a blade of length 38.95 m which is designed for V82-1.65 MW horizontal axis wind turbine (supplied by Vestas). The airfoil taken for the blade is NACA 634-221 which is same from root to tip. The analysis of designed blade is done in flap-wise loading. Two shapes of the spar are taken, one of them is of square shape and the other one is combination of square and cross shape. The blade and spar are of the same composite material. The Finite element analysis of designed blade is done in ANSYS. This work is focused on the two segments of blade, root segment and transition segment. Result obtained from ANSYS is compared with the experimental work.

로타리 경운날의 마모에 관한 연구 (A Study on the Wear of Rotary Blades)

  • 최상인;김진현;이양근
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제18권1호
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    • pp.15-20
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    • 1993
  • Wearness has been a major failure criterion in Korean-made rotary blade. However, few studies have been conducted to improve it. In this study, the fundamental data obtained from the measurement of wearness and failure of rotary blade were analyzed to provide a guideline for the design of rotary blades. For the straight part(about 20-23 em from bolt hole) from the bolt hole to bending point of rotary blade, modifications were proposed for improvements, however, for the portion from bending point to tip was made no design recommendations because the failure behavior of that portion was difficult to analyze with the experimental data. The results are summarized as follows. 1. The current V-shape section has to be moved about 5 em toward the bending point of rotary blade. 2. The section modulus at the portion about 5-7 em distant from bolt hole has to be increased about 15-20 %. 3. The V-shape section has to be changed into U-shape to reduce the on account of recieving initial stress in blades. 4. The radius of curvature of the neck(the portion about 5-7 cm apart from bolt hole) has to be made larger to decrease the stress concentration.

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복합재료 FRP로 제작된 Rotor Blade 진동특성 분석에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Vibrational Characteristics of the Rotor Blade with Fiber Reinforced Plastics)

  • 백진성;이강수;박종빈;이정탁;손충렬
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.1232-1240
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    • 2005
  • The purpose of this paper is that investigates the dynamic behavior characteristic of W.T.S (wind turbine system) and carries out the evaluation analysis during operating W.T.S. To investigate the dynamic behavior characteristic of W.T.S, the experiments to measure vibration of the blade from the attached accelerometer on the flap and edge section of the blade that is one of the most important elements of dynamic characteristic of W.T.S are performed. Natural frequency and mode shape are calculated with commercial program ( ANSYS) using the measured vibration acceleration that receives the signal with F.F.T Analyzer from the accelerometer For validation of these experiments, the finite element analysis is performed with commercial F.E.M program (ANSYS) on the basis of the natural frequency and mode shape. The results indicate that experimental values have good agreements with the finite element analysis.

ANSYS 프로그램을 이용한 풍력발전에 관한 연구 (A Study of Wind Turbine by Using ANSYS Program)

  • 이달호;박정철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.565-571
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    • 2018
  • 본 논문은 주 블레이드를 V 형태로 설계하고 주 블레이드와 보조 블레이드의 매수를 변화시켜 최상의 설계조건을 확인하고자 한다. 출력과 효율은 주 블레이드 매수가 증가할수록 증가되었다. sample 2는 sample 1과 비교하면 출력이 50% 상승하였다. sample 3은 92.8%, sample 4는 114.2% 정도 상승하였으며, 효율은 sample 1과 비교하여 sample 2는 38.4%, sample 3과 sample 4는 각각 92.3%, 107.7% 상승하였다. 보조 블레이드 매수를 증가 할수록 출력과 효율이 증가되었다. sample 6은 sample 5와 비교하면 출력이 33.3% 증가하였고. sample 7은 42.1% 증가하였다. 효율은 sample 5와 비교하여 sample 6은 35.3%, sample 7은 47.1% 정도 증가되었다. 보조 블레이드와 주 블레이드를 각각 30매로 하였을 때(sample 8) 가장 높은 출력과 효율이 측정되었다. sample 8은 sample 4와 비교하면 출력은 5.6% 및 효율은 3.7% 증가하였다. sample 7과 비교하면 sample 8은 효율이 12% 및 출력이 17.3% 증가되었다.

중첩선과 단면형상을 고려한 축류 송풍기 날개의 최적설계 (Optimization of Stacking Line and Blade Profile for Design of Axial Flow Fan Blade)

  • 압두스 사마드;이기상;정상호;김광용
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.420-423
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    • 2008
  • This present work is to find optimum design of a NACA65 axial fan blade with weighted average surrogate model. The numerical analysis by Reynolds-average Navier-Stokes equations with shear stress turbulence(SST) is discretized by finite volume approximations and solved on hexahedral grids for flow analysis. The blade aerodynamic shape is modified by six design variables for the optimization. The blade profile as well as stacking line is modified to enhance blade total efficiency. Six design variables, airfoil maximum camber, maximum camber location, leading edge radius, trailing edge radius, lean angle at 50% span and lean angle at 100% span, are selected for blade profile to enhance the total efficiency. The PBA model which is basically weighted average of the basis surrogates is used to find the optimal design in the design space from the constructed response surface model for the objective function. By the optimization, the total efficiency is increased by 1.4%.

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A comparative study of early leaf development in the Viola albida complex

  • CHOI, Yong Kuk;WHANG, Sung Soo
    • 식물분류학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • Early leaves within the Viola albida complex were investigated by scanning electron microscopy in order to determine the morphological segments during morphogenesis. The early leaf development of V. albida var. albida could be morphologically divided into the eight stages in the following order: I, the initiation of shoot germination; II, the conical growth directionally of the leaf; III, the adaxial and abaxial formation of the leaf; IV, the initiation of the stipule; V, the formation of a transitional zone between the leaf blade and petiole; VI, the expansion of the upper part of the leaf blade; VII, the formation of almost all parts of the early leaf; VIII, the early simple leaf. Viola albida var. takahashii differs from V. albida var. albida by additional stages, i.e., V-1, the initiation of the first lateral lobe at the both lateral parts of the leaf after the stage V and an early lobed leaf. Viola albida var. chaerophylloides is also distinguished from two taxa by two developmental features, V-2, the initiation of a second lateral lobe below of the first lateral lobe, and an early palmately compound leaf. These findings suggest that the Viola albida complex would be in the process of peramorphosis, showing developmental changes in a chain of events, leading to a different leaf shape. These data would also be useful for isolating genes that give rise to different leaf morphogenesis outcomes among the taxa in the Viola albida complex.

스파이럴형 풍력터빈 블레이드의 설계 및 공력특성에 관한 연구 (A study on design and aerodynamic characteristics of a spiral-type wind turbine blade)

  • 여건;리치앙;김윤기;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.27-33
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    • 2012
  • This paper describes a new design of small-scale horizontal wind blade, called spiral wind turbine blade. Theoretical and numerical approaches on the prediction of aerodynamic performance of the blade have been conducted. A theoretical equation is successfully derived using the angular momentum equation to predict aerodynamic characteristics according to the design shape parameters of spiral blade. To be compared with the theoretical value, a numerical simulation using ANSYS CFX v12.1 is performed on the same design with the theoretical one. Large scale tip vortex is captured and graphically presented in this paper. The TSR-$C_p$ diagram shows a typical parabolic relation in which the maximum efficiency of the blade approximately 25% exists at TSR=2.5. The numerical simulation agrees well with that of the theoretical result except at the low rotational speed region of 0~20 rad/s.

시뮬레이션을 통한 수직축 풍력발전에 관한 연구 (A Study of Vertical Axis Wind Turbine by Simulation)

  • 박정철;원우연
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.241-245
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    • 2018
  • 본 논문에서 주 블레이드를 V 형태로 설계하고 주 블레이드 각도와 풍속을 변화시켜 최상의 설계조건을 확인하고자 하였다. 주 블레이드 open angle을 $120^{\circ}$유지하고, 각도를 $30^{\circ}$로 변화시킨 sample2와 $60^{\circ}$로 변화시킨 sample3를 비교 하였을 때, sample2는 출력이 3.8[kW], 효율은 0.12로 측정되었고 sample3은 출력이 6.0[kW] 효율은 0.18로 측정되었다. 즉 sample3은 sample2보다 출력이 58%, 효율이 50% 상승되었다. 그리고 주 블레이드 open angle $120^{\circ}$, 각도를 $60^{\circ}$로 고정하여 풍속을 7[m/s]일 때 출력이 6.0[kW]으로 효율은 0.18로 측정되었고, 풍속을 10[m/s]로 변화 주었을 때 출력은 7.7[kW], 효율은 0.23으로 측정되었다. 즉 풍속이 높았을 때 출력은 28%, 효율은 83%가 상승되었다. 또한 sample4는 sample2보다 출력에서 103%, 효율에서 92%가 더 상승하였다.

연약지반 평가를 위한 블레이드 타입 현장 전단파 속도 프로브 (Blade Type Field Vs Probe for Evaluation of Soft Soils)

  • 윤형구;이창호;엄용훈;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.33-42
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    • 2007
  • 연약지반의 강성평가는 샘플링(sampling)과 현장 접근에 따른 교란으로 인해 정확하게 평가하는 것이 상당히 어렵다. 이를 위해 개발된 링 타입 FVP를 이용하여 부산 신항에서 실험이 수행 되었다. 이 논문의 목적은 지반 관입시 발생하는 교란을 최소화 할 수 있도록 기존의 링 타입 FVP를 블레이드 타입 FVP로 개량하는 것이다. 블레이드 타입 FVP는 하단의 웨지 모양, 시료 교란, 트랜스듀서, 케이블의 보호, 그리고 케이블과 트랜스듀서간의 전자기적 커플링을 고려하여 설계하였다. 케이블 간 누화현상은 케이블의 접지와 통합을 통해 제거 할 수 있었다. FVP의 전단파 속도는 초기 도달 시간과 이동거리를 이용하여 간단하게 계산될 수 있었다. FVP 블레이드의 관입에 의한 교란 효과 조사 및 FVP를 통해 측정된 전단파 속도의 타당성을 확인하기 위하여 실내 대형 calibration 챔버를 이용하여 비교 시험을 수행하였다. 블레이드 타입 FVP는 30m 깊이까지 측정이 되었으며, 전단파 속도는 매 심도 10cm마다 측정이 되었다. 본 논문에서 제시된 개량된 블레이드 타입의 FVP는 대상 지반의 교란을 최소화 시키며 현장에서 직접 전단파 속도를 측정 할 수 있는 효과적인 장비라고 할 수 있다.

양방향 축류펌프용 임펠러 블레이드의 형상최적설계 (Shape Optimization of Impeller Blades for Bidirectional Axial Flow Pump)

  • 백석흠;정원혁;강상모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권12호
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    • pp.1141-1150
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    • 2012
  • 이 논문은 선박에서 자세 안정용 양방향 축류펌프에 대한 임펠러 블레이드의 형상최적설계를 설명한 것이다. 양방향 축류펌프용 블레이드는 대칭형 익형을 사용하므로 효율이 기존의 단방향 축류펌프보다 낮다. 이러한 양방향 축류펌프의 단점을 최소화 하고 효율을 증가시키기 위해 최적설계기법을 사용하였다. 양방향 축류펌프의 성능 개선을 위해 상용 CFD 프로그램인 ANSYS CFX v.13 을 이용하여 유동해석을 수행하였다. 직교배열표, 분산분석과 직교다항식을 이용한 대리모델기반 최적설계방법은 최적 설계변수를 결정하고 주효과를 찾는데 사용하였다. 최적설계 결과로부터, 임펠러 블레이드의 유효한 설계변수를 확인하고 이의 최적해와 설계요구조건 만족에 대한 유용성을 설명하였다.