5MW급 해상 풍력발전기 축소모델 제작 및 실험 :Scaled Model Construction and Experiment of a 5MW-Class Offshore Wind-Turbine

추헌호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 추헌호 (경상대학교, 경상대학교 항공우주특성화대학원)

발행연도: 2013

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이용수6

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2013

5MW 급 해상 풍력발전기 축소모델 제작 및 실험

추헌호 , 오민우 , 김동현 대한기계학회 춘추학술대회 2013.05 학술대회자료

해상용 풍력발전기 축소모델 제작 및 해석, 실험 비교

추헌호 , 김동현 , 정대하 외 1명 대한기계학회 춘추학술대회 2013.05 학술대회자료

5MW급 해상 풍력발전기 축소모델 제작 및 실험

추헌호 항공우주공학과 2013.01 학위논문

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In this study, construction of scaled 5 MW wind turbine blade model, aerodynamic analysis, structural vibration analysis, and its experiments have been conducted and the results are compared each other. Aerodynamic performance analyses for the present scaled model using blade element momentum method (BEM) and computational fluid dynamics (CFD) are also conducted considering the variation of blade pitch angles. CFD analyses are performed considering shear-stress transport (SST) k-ω turbulence model. The present scaled model has been designed based on the specification of the NREL 5MW offshore wind-turbine mode and accurately constructed by the 3D rapid prototyping machine. Experimental tests are performed by vehicle mounted testing system (VMTS) and open type wind tunnel. Rotating speed of the wind turbine blade according to wind speed variations are compared between the analyses and the experiment data for the pitch angles of 0, 10, and 20 degrees. The present computed aerodynamic analysis results show good agreement with experimental data of the scale 5 MW blade model.

#NREL 5MW급 해상풍력발전기 #축소모델 #FEM 해석 #CFD 해석 #BEM 해석 #풍동실험 #차량실험

Ⅰ. 서 론 9
1.1연구배경 9
1.2문헌조사 11
Ⅱ.이론적 배경 13
2.1풍력발전기 공기역학 이론 13
2.1.1 Actuator disc model 13
2.1.2 Tip speed ratio 16
2.1.3 Solidity 17
2.1.4 Performance parameter 18
2.2 축소모델에 대한 BEM 공력해석 이론 19
2.3 CFD 점성 유동해석 이론 20
2.4 유한요소 고유진동해석 이론 24
2.5 풍동실험 관련규정 25
Ⅲ. 결과 및 검토 32
3.1 5MW 해상 풍력발전기 축소모델(1/48) 설계 및 제작 32
3.2 축소모델(1/48) 주요 재료 인장시험 35
3.3 5MW 해상 풍력발전기 축소모델(1/48) 고유진동해석 37
3.4 5MW 해상 풍력발전기 축소모델(1/48) 해석 및 실험결과 비교 39
Ⅳ. 결 론 72
참고문헌 73

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