조류발전용 터빈 주위의 유동 특성에 관한 연구

서지정보

ㆍ발행기관 : 해양환경안전학회 ㆍ수록지정보 : 해양환경안전학회지 / 18권 / 6호
ㆍ저자명 : 김부기, 양창조

한국어 초록

세계는 지금 본격적인 에너지 기후시대로 도래했으며 녹색성장을 이끌 강력한 에너지 정책이 선진국가 진입의 초석으로 신재생에너지를 활용하여 미래의 에너지 자원으로 동력화하는 것이 21세기 에너지 수요를 충족시키는 개발 목표가 되고 있다. 최근 신재생에너지 개발의 필요성에 따라 해양에너지가 주목을 받고 있다. 해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 이에 따라 각 해역에 적합한 조류에너지 변환장치의 개발이 매우 필요하다. 본 연구에서는 조류발전용 터빈에 작용하는 유입각, 해저면 효과 및 공동현상 발생에 따른 효율의 변화를 후류유동특성을 통해 파악하였다. 계산 조건하에서 해저면 효과에 의한 효율저하는 크게 나타나지 않았고, 유입각은 10도 이상부터 효율 저하가 나타났고 45도에서는 출력계수가 7 % 낮게 계산되었다. 유입속도가 증가할수록 토크와 출력계수가 증가하였으나, 공동현상이 발생하는 3 m/s이상부터 오히려 출력저하가 나타났다. 또한 유동특성의 고찰을 통해 유입각이 크고 공동현상이 나타날수록 출력감소의 원인이 됨을 확인하였다.

영어 초록

All the countries in the world is currently facing the full scale of energy-climate era currently, and making strong energy policy that will lead to green growth of the future energy resources by utilizing renewable energy as the basis of entering the advanced country becomes the goal of development that satisfies the demand for energy in 21st century. Recently, ocean energy attracted the attention along with the necessity of developing renewable energy. Ocean energy is the one of most prominent recyclable and clean resources that has not been developed yet. So, it is highly required to develop good tidal current energy conversion system in coastal area. The inflow angle that acts against tidal current turbine, seabed effect and the change of efficiency along the occurrence of cavitation were investigated through the wake flow characteristics in this study. Power coefficient degradation by seabed effect did not appear in the condition of this calculation. Efficiency degradation appeared from above 10˚ regarding inflow angle and power coefficient was calculated as lower by 7 % at 45˚. Torque and power coefficient increased as inflow velocity rose, but power coefficient degradation appeared from above 3m/s when the cavitation happened. So, it was recognized that the larger inflow angle and occurrence of cavitation become the reason for power degradation through the flow characteristics.

참고 자료

없음