풍동실험시 소형 풍력발전기의 단면 폐쇄효과
Blockage Effects of Small Wind Turbines in Wind Tunnel Tests
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초록
본 논문에서는 풍동에서 수행되는 날개 길이가 0.8m와 1.5m인 두 수직축형 풍력발전기 및 날개 길이가 0.74m인 수평축형 풍력발전기의 성능평가시험으로부터 출력량을 얻기 위하여 수직축형 풍력발전기 및 수평축형 풍력발전기의 폐쇄효과를 고려하였다. 풍속이 증가함에 따라 서로 다른 날개 길이를 갖는 두 수직축형 풍력발전기 및 수평축형 풍력발전기의 출력량을 측정하였고 폐쇄효과에 기인한 폐쇄계수를 사용하여 출력량을 보정하였다. 날개 길이가 0.8m인 수직축형 풍력발전기에 대해 RPM과 폐쇄계수 사이의 관계는 풍속이 5m/s, 8m/s 및 10m/s일 때 거의 동일하였다. 날개 길이가 0.8m인 수직축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.91에서 0.88의 범위에 있었고, 날개 길이가 1.5m인 수직축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.85에서 0.82의 범위에 있었다. 또한 날개 길이가 0.74m인 수평축형 풍력발전기에 대한 폐쇄계수는 RPM이 증가함에 따라 0.84에서 0.77의 범위에 있었다. 본 연구를 통해 풍동에서 수직축형 풍력발전기의 회전자 면적이 클수록 폐쇄계수는 작아진다는 것을 확인할 수 있었다.
Abstract
In the paper, the blockage effect was considered for two vertical axis wind turbines, each of which had 0.8m and 1.5m as a blade length, and a horizontal axis wind turbine, of which blade length was 0.74m, to obtain power from the power performance testing of both vertical axis and horizontal axis wind turbines in a wind tunnel. As wind velocity increased, the power of two vertical axis wind turbines having different blade lengths and a horizontal axis wind turbine were measured and adjusted using blockage factors due to the blockage effect. For the vertical axis wind turbine having the blade length of 0.8m, the relationships between RPM and the blockage factor were nearly the same for wind velocity of 5m/s, 8m/s and 10m/s. The blockage factor for the vertical axis wind turbine having the blade length of 0.8m ranged from 0.91 to 0.88 as RPM increased, and the blockage factor for the vertical axis wind turbine having the blade length of 1.5m ranged from 0.85 to 0.82 as RPM increased. Also the blockage factor for the horizontal axis wind turbine having the blade length of 0.74m ranged from 0.84 to 0.77 as RPM increased. It was confirmed from the study that the larger the swept area of the vertical axis wind turbine in a wind tunnel was, the smaller the blockage factor was.
참고문헌 (7)
- 고경남, "풍력공학입문" (2009), 문운당
- Chen, T.Y., "Blockage corrections in wind tunnel tests of small horizontal-axis wind turbines", Experimental Thermal & Fluid Science, 35, pp.565~569 (2011)
- Hirai, S., "Wind loads investigations of HAWT with wind tunnel tests and site measurements", Paper Presented in Wind Power Asia (2008)
- Bahaj, A.S., "Power and trust measurements of marine current turbinesunder various hydrodynamic flow conditions in a cavitationtunnel and a towing tank", Renewable Energy, 32, pp.407~426 (2007)
- 한국풍공학회, "엔지니어를 위한 내풍공학" (2010), 기문당
- 심호준, "풍력발전 블레이드의 공력해석과 풍동실험기법", 한국풍공학회지, 11(1), pp.115~120 (2007), 한국풍공학회
- 이종욱, "차량장착시험 시스템을 이용한 소형 풍력발전시스템의 성능평가", 한국풍공학회지, 14(3), pp.207~213 (2010), 한국풍공학회