날개 형상이 수직축 풍력터빈의 정지기동특성에 미치는 영향 해석
A Simulation on the Starting Characteristics of Vertical Axis Wind Turbine for the various Blade shapes
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초록
본 연구에서는 바람의 방향이 시시각각 변하고 바람의 세기가 해양이나 고지대에 비하여 낮은 도심지역에 적합한 수직축 고효율 풍력발전시스템에 적용할 블레이드의 형상제안 및 정지기동특성에 대한 이차원해석을 하였다. 해석에 사용된 블레이드 형태는 NACA airfoil(NACA 2312)을 기본으로 하고, 변형된 모델들에 대해 조사하였다. 그 결과 일반적으로 풍속이 증가함에 따라서 토크 값은 지수함수의 형태와 유사하게 증가함을 알 수 있었다. 또한 6케이스 중 플랩이 없는 블레이드 2 타입이 가장 높은 토크값을 나타내었으며, 블레이드 1 타입의 경우는 30° 플랩을 부착한 경우가 가장 우수하였다.
Abstract
This study is to investigate the 2-dimensional aerodynamic characteristics related to starting torque and to propose the new turbine blade for developing the highly efficient vertical axis wind turbine(VAWT) which is suitable for at low wind speed and not influenced by the direction of the wind. The 6 types of the VAWT blades(based NACA 2312 airfoil) were tested by Computational Fluid Dynamics. It was revealed that starting torque increases like exponential function as wind speed increases. And blade 2 with no flap has the highest starting torque among 6 blades. In blade 1, the efficiency of the blade with flap of 30 degree is higher than other 2 types.
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