풍력터빈 효율향상을 위한 로터블레이드의 요소와 방법
- 전문가 제언
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○ 이 특허기술은 풍력터빈 로터블레이드 에어포일 구조형상과 디자인설계 방법에 관한 것으로 로터블레이드의 요소형상을 최적화하여 설치함으로써 풍력발전의 운전조건에 적합하면서도 표면오염 시 성능 감쇄가 최소화되는 블레이드 요소 방안을 제시한 것이다.
○ 날개 앞부분 전 후 가장자리를 다른 날개 부재로 또 다른 가장자리를 설계 구성함(요소추가)으로써 날개 가장자리의 가공을 용이하게 하면서 날개 후연 부의 두께를 쉽게 줄일 수 있기 때문에 이중의 와류와 비대칭흐름의 효력을 발생하는 효과를 제공한다.
○ 기초 에어포일과 형상함수를 조합하여 새로운 에어포일의 형상을 추가 설계하며, 블레이드 요소가 추가된 형상함수를 조합하는 것이 최적화 과정의 설계변수이다. 최적 형상을 선정하는 방법에는 공학데이터 마이닝 기법(Engineering Data Mining) 또는 파레토 분석(Pareto Analysis) 중 적어도 하나를 사용하는 것이 효과적이다.
○ 풍력터빈의 성형날개 가장자리 두께를 충분히 감소시키면서 Karmann와류에 의한 소음의 억제와 진동의 감쇠를 해결하는 것이 요소 설치방안과 가변피치를 제어하는 기술과 함께 이 특허의 청구범위에 대응하기 위한 공동과제이다.
○ 풍력발전 장치에서 소음 이외에도 풍력터빈 날개의 침식이라는 특유의 문제가 생긴다. 풍력발전 장치의 대형화, 고속화에 따라 풍차 날개의 원주 속도는 매우 커지고 있고, 풍력터빈 발전 장치는 혹독한 자연 환경에 설치되기 때문에, 부유물과 접촉에 의해 마모가 발생하여 보호 피막(겔 코트)의 마모와 본체 부분까지 침식이 발생하고 있다.
○ 설치환경에 따라 다르지만, 날개 침식은 빠른 것은 실행 후 몇 년 정도에서 발생, 날개의 보수 및 교환이 필요하다. 대형날개 보수 시 해체에 막대한 노력을 필요로 하는 문제가 발생하고 있어 저항감소를 위한 날개 에어포일의 프로파일은 설계제작에 주요과제이다.
- 저자
- SIEMENS AKTIENGESELLSACHAFT
- 자료유형
- 특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 정밀기계
- 연도
- 2012
- 권(호)
- WO20120019655
- 잡지명
- PCT특허
- 과학기술
표준분류 - 정밀기계
- 페이지
- ~22
- 분석자
- 이*진
- 분석물
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