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자유수면에서 블레이드 수 변화가 마이크로 중력식 와류 수차 성능에 미치는 영향

Effect of Blade Number Variations on Performance of Micro Gravitational Vortex Turbine in Free Water Surface

정기수|최인호|김종우
한국습지학회 (Korean Wetlands Society)|2023.08|한국습지학회지 (Journal of Wetlands Researh)|제25권 제3호|pp. 176-183

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자유수면블레이드 수원통형 와류발생부와류 수차Cylindrical vortex chamberFree water surfaceBlade numberVortex turbine
주제분류기타자연과학

초록

본 연구는 자유수면 아래 원통형 와류발생부에서 와류 수차 성능에 대한 블레이드 수가 미치는 영향을 이해하는 것이다. 동일한 블레이드 형상을 사용하여 상대 와류 수심비(y/hv) 0.065 ~ 0.417 범위에 설치된 2개, 3개, 4개, 5개 및6개의 블레이드로 마이크로 와류 수차의 성능을 실험하였다. 연구 결과로서 블레이드 수가 증가함에 따라 회전수, 전압, 전류 및 출력이 유속 0.7 m/s 이하일 때 상대 와류 수심비 0.065와 0.111 지점에서 증가한다. 5개 블레이드 수차의 평균 출력은 다른 블레이드 수보다 높게 나타난다. 오리피스 근처에 설치된 직경 130 mm인 4개의 블레이드 수차의 성능이 와류발생부에서 동일한 수의 직경 220 mm인 블레이드 수차보다 높다.

Abstract

The aim of this paper is to understand the blade number effect on vortex turbine performance in the cylindrical vortex chamber below the free water surface. Using the same blade profile, the performance of gravitational vortex turbine is tested each with 2, 3, 4, 5 and 6 blades installed at the relative vortex height (y/hv) ranging from 0.065 to 0.417. The obtained results indicate that the rotation, voltage, current and power increase in the relative vortex height of 0.065 and 0.111 when increasing the number of blades at flow velocity of less than 0.7 m/s. The average power of the 5-blade turbine is more than others. The performance of the 4-blade turbine with a 130 mm diameter installed near the orifice is higher than that of the same number of blades with a 220 mm diameter in the vortex chamber.

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