부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물의 다자유도 시간영역 해석 (Multi-DOF Time-domain Analysis of Wind-wave Hybrid Power Generation Platform)

서지정보

· 발행기관 : 한국해양환경·에너지학회
· 수록지 정보 : 한국해양환경•에너지학회지 / 20권 / 3호 / 127 ~ 135페이지
· 저자명 : 배윤혁, 이혜빈

초록

부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물은 그 내부에 독립적으로 상하운동을 하는 다수의 파력발전장치를 탑재하고 있으므로 파랑중 다수의 강체가 연성되어 운동하는 특성이 있다. 본 연구에서는 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물과 탑재된 24개의 파력발전장치간의 유체동역학적 상호작용 및 Power take-off (PTO) 메커니즘을 고려하여 시간영역 에서의 다자유도 시스템의 운동 방정식을 구성하고, 수치적인 방법을 통하여 다자유도 시스템의 운동 응답을 해석 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 시간영역의 운동방정식에 사용되는 부가질량, 방사감쇠 및 파랑 강제력은 WAMIT을 이용하여 산출하였으며, 다자유도 부유체의 운동해석 코드는 HARP/CHARM3D를 기반으로 개발하였다. 본 연구를 통해 개발한 다자유도 시간영역 해석 프로그램을 이용하여 부유식 파력-해상풍력 복합발전 구조물과 다수 파력발전장치들의 상하동요 거동을 규칙파 및 불규칙파 해상환경 조건에서 파랑 주파수 별로 산출하고, 그 결과를 주파수 영역의 해석 결과와 비교하여 검증하였다.

영어초록

Wind-wave hybrid power generation platform consists of multiple wave energy converters (WECs) which can independently move in vertical direction. For this reason, the motions of the floating platform and multiple WECs are hydrodynamically and mechanically coupled. In this study, multi-degree-of-freedom equations of motion of the floating platform and 24 WECs in time domain were established considering their hydrodynamic interaction and power take-off (PTO) mechanism and the numerical analysis tool was developed. Added mass, radiation damping and wave exciting force were obtained from the commercial software WAMIT and coupled multi-DOF motion analysis code was developed based on HARP/CHARM3D. The heave motion responses of the floating platform and multiple WECs was assessed using developed code in regular and irregular wave environment and the responses were compared with those obtained from the frequency-domain analysis.

참고자료

· 없음