해상 부이용 소형 수직축 풍력발전기 설계 및 전산해석
Design and Computational Analysis of Small Vertical-Axis Wind Turbine for Ocean Buoy System
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초록
본 연구는 해상용 부이(bouy)의 전원공급용 풍력 발전기 개발하였으며, 이는 특허 기술 및 SVAWT 모델 개발의 다양한 경험을 바탕으로 실시되었다. 구조 및 진동 안전성의 확인을 위한 방법으로 자체 개발한 디자인 프로그램과 첨단 공학 기술, 전산 유체 역학, 유한 요소법 및 전산 구조 역학이 사용되었다. 특별 로딩 및 해양 부이의 동적 움직임을 유도해서 파도에 의한 진동 조건으로도 간주되었다. 이 디자인은 특별 설계되었고, 특허 에어포일 형상은 테스트를 거쳐 바다 부이의 제한된 설치 공간에 따라 최대 출력을 얻는데 적용되었다. 여러 SVAWT 모델이 구축 되었으며 실제로 부이에 장착되어 바다에서 테스트 중이다.
Abstract
In this study, the patented small vertical-axis wind turbine (SVAWT) of ocean bouy for power supply has been developed and conducted in a variety of experience. In order to verify structural and vibration safety, advanced engineering technologies with self-developed design program, computational fluid dynamics (CFD), finite element method (FEM), and computational structural dynamics (CSD) methods are used. Special loading and vibration conditions due to the wave induced dynamic motion of ocean buoy are also considered herein. In this design, specially designed and patented airfoil shape is tested and applied to yield maximum generated power output under the limited installation space of the ocean buoy. Several SVAWT models mounted on the buoy have been constructed and are being tested in the sea.
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