수치해석을 이용한 수평축 소형 다운윈드 풍력터빈의 출력에 관한 연구 (A Study on the Power Output of Horizontal Axis Small Downwind Wind Turbine Using Numerical Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 18권 / 5호 / 101 ~ 108페이지
· 저자명 : 김성환, 김익태

초록

본 연구는 300W급 수평축 소형 다운윈드 풍력터빈 상용화를 위한 전 단계 과정이다. 수치해석을 이용하여 3차원 형상에 대한 유동 조건에 따라 터빈의 발전 성능을 예측하고자 한다. 3차원 캐드를 활용한 기본적인 설계를 하였고, 설계 데이터를 기반으로 전산유체해석에 의한 공기역학적인 성능을 계산하여 풍력터빈에서 발생할 수 있는 기계적인 출력을 확인하였다. 풍력터빈 분석을 위하여 풍속을 6㎧에서 시작하여 12㎧까지 1㎧ 간격으로 각각의 풍속 조건에 따라 RPM을 변경하여 조건별 토크 값을 계산하였다. 토크와 회전 속도를 가지고 기계적인 출력을 계산하여 풍력 터빈의 성능을 검증하여 향후 개발 과정에서의 안정성을 확인하였다.

영어초록

This study is a preliminary process for commercialization of a 300W class horizontal axis small downwind wind turbine. Numerical analysis is used to predict the power generation performance of a turbine according to the flow conditions for a 3D shape. A basic design using a 3D CAD was performed, and aerodynamic performance by computational fluid analysis was calculated based on the design data to verify the mechanical output that could occur in a wind turbine. Wind speeds were calculated every 1㎧ from 6㎧ to 12㎧ for analysis of wind turbine performance. The torque results were calculated by changing the RPM according to each wind speed condition. The mechanical power was calculated with torque and rotational speed. The results of this study will be used to ensure the stability of the wind turbine development process.

참고자료

· 없음