R32를 이용한 100kW급 해양온도차발전용 반경류터빈의 설계
Design of a 100kW-class radial inflow turbine for ocean thermal energy conversion using R32
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초록
해양온도차발전은 해양의 따뜻한 표층수와 차가운 심층수의 온도차를 발전에 이용하는 전도유망한 기술이다. 지속가능한 온도차를 이용하여 온실가스감축기술로서 활용할 수 있다는 장점을 가지는 반면, 시스템의 효율이 낮다는 단점을 가진다. 해양온도차발전의 낮은 시스템 효율을 개선하기 위해서는 성능이 우수한 터빈의 설계 및 개발기술의 확보가필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 R32를 이용한 100kW급 해양온도차발전용 반경류터빈을 설계하였으며, CFD 해석을통해 설계한 터빈의 성능을 검증하였다. CFD 해석결과를 참고하여 설계한 반경류터빈의 형상을 수정하였으며 이러한 과정을 반복하여 설계요구조건에 적합한 해양온도차발전용 반경류터빈의 최종 형상을 도출하였다.
Abstract
Ocean Thermal Energy Conversion(OTEC) which uses the temperature difference between warm surface sea-water andcold deep sea-water to produce electric power is the promising technology. OTEC is able to be utilized as the CO2 reducingtechnology by using the consistent temperature differential, while the system efficiency is very low. Thus, the design and developmentof a efficient turbine is essential to improve the system efficiency for OTEC. In this study, a 100kW-class radial inflowturbine using R32 was designed for OTEC and this turbine’s performance was estimated by analysis of CFD. Accordingas the simulation results, turbine’s geometry was corrected. The radial inflow turbine satisfying the requirements is designed bythe repeated attempts.
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