타워형 집광태양열발전용 헬리오스타트의 풍하중 및 구조해석 (Wind Load and Structural Analysis of a Heliostat of the Tower-Type Concentrating Solar Power)

서지정보

· 발행기관 : 한국풍공학회
· 수록지 정보 : 한국풍공학회지 / 24권 / 3호 / 107 ~ 112페이지
· 저자명 : 김현구, 전완호, 김하늘, 강용혁

초록

타워형 집광태양열발전의 핵심요소인 헬리오스타트는 경량화를 통한 설비비 저감이 매우 중요한다. 반사판 면적 16m2의 기존 헬리오스타트 대비 샌드위치 패널을 사용하여 무게를 50% 경량화한 헬리오스타트의 풍하중 평가를 수행하였다. 반사판이 수직, 45도 경사인 경우에 대해 전산유체역학 해석을 하여 반사판에 작용하는 풍압을 산정하고 구조해석을 수행하여 최대응력의 발생부위 및반사판의 변위에 의한 반사각도의 이격을 계산하였다. 45도 경사진 반사판이 바람이 불어오는 반대편으로 향한 경우가 바람을 마주보는 배치보다 최대 풍하중이 더 크게 나타났으며, 반사판 풍하측으로의 유동박리에 의한 후류의 발달도 반사판의 배치에 따라 매우 상이한 형태를 보였다. 경량화 모델의 경우 반사판 구동을 위한 기어의 배치를 변경하여 핵심 지지체인 기둥의 강성을 확보할 필요가 있음을 확인하였다.

영어초록

This study aimed to reduce the equipment cost of a heliostat, a key element of tower-type concentrating solar power, byreducing its weight The wind load evaluation of the new model of heliostat, which is 50% lighter than a conventional model and hasa reflector sized 16m2 due to the adoption of a sandwich panel, was carried out using computational fluid dynamics. The wind pressuredistribution on the reflector when standing vertically or inclined at 45° was simulated, and then a structural analysis was conducted toidentify the maximum stress position and the displacement of the reflector. The 45° inclined reflector directing toward the oppositeside of the oncoming wind, and the maximum wind load was greater than the reflector facing the wind, and the development of wakesdue to flow separation from the reflector showed very different patterns. The results of the wind load analysis confirmed that it isnecessary to secure the rigidity of the pillar, which is the core support, by changing the arrangement of the gear that drives the reflector.

참고자료

· 없음