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NTIS 바로가기한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering, v.18 no.3 = no.62, 2013년, pp.51 - 59
박지호 (경상대학교 항공우주특성화대학원) , 정기영 (경상대학교 항공우주특성화대학원) , 명노신 (경상대학교 항공우주시스템공학과 및 항공기부품기술연구소)
A significant change in aerodynamic characteristics of wind turbine blade can occur by ice formed on the surface of the blade operated in cold climate. The ice accretion can result in performance loss, overloading due to delayed stall, and excessive vibration associated with mass imbalance. In this ...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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블레이드 표면에 결빙은 어떻게 발생하게 되는가? | 혹한 기후에서 발생되는 높은 풍속과 낮은 온도로 인한 높은 밀도는 일차적으로 풍력발전기의 발전 성능을 향상시킨다. 하지만 대기온도가 낮고 상대습도가 높은 영역에서 공기 중의 액적이 블레이드의 표면과 충돌함으로써 블레이드 표면에 결빙이 발생하게 된다. 이러한 결빙은 양력 감소 및 항력 증가를 야기하고, 발전효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. | |
Eulerian 기반 모델은 Lagrangian 기반 모델과 대비해 어떠한 장점을 가지고 있는가? | 하지만 최근에는 Eulerian 기법을 이용한 액적 추적 방식이 선호되고 있다. 비점성 패널기법 및 Euler-경계층 결합 Lagrangian 기반 모델은 계산시간 측면에서 효율적이나 복잡한 형상 및 경계층 연계 시 세심한 주의가 필요한 반면, Navier-StokesFourier 방정식을 이용한 Eulerian 기반 모델은 복잡한 형상 및 경계층에 대한 특별한 고려 없이 적용할 수 있는 장점이 있다. Lagrangian 기법을 이용한 대표적인 결빙 관련 코드로는 NASA의 LEWICE 코드로 결빙 현상 예측, 제빙 및 방빙 장치 설계에 사용되고 있다. | |
블레이드 표면에 결빙은 어떠한 문제점을 발생시키는가? | 하지만 대기온도가 낮고 상대습도가 높은 영역에서 공기 중의 액적이 블레이드의 표면과 충돌함으로써 블레이드 표면에 결빙이 발생하게 된다. 이러한 결빙은 양력 감소 및 항력 증가를 야기하고, 발전효율에 부정적인 영향을 미치게 된다. 이로 인하여 풍력발전기의 성능저하(또는 과부하), 무게 중심의 변화에 따른 과도진동, 결빙파편이 지상으로 떨어질 경우의 안전성 문제, 계기의 결빙으로 인한 계기 측정오차, 최악의 경우 풍력 시스템 정지 등의 문제가 발생한다[2,3]. |
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