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복합소재를 이용한 저가형 3kW 소수력 발전시스템 개발
Developed Low-priced 3kW Small Hydro Power Generation System using Composite Material 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.17 no.1, 2018년, pp.84 - 87  

소병문 (전북대학교 IT응용시스템공학과) ,  김성희 (전북대학교 IT응용시스템공학과) ,  한우용 (전주비젼대학교 신재생에너지공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the propeller end speed increases, the propeller surface is damaged in the process of bubble formation and dropout. It is intended to prevent the corrosion of the propeller by modifying the shape of the end through the winglet structure to mitigate the cavitation phenomenon. In the case of conven...

주제어

#Cavitation   #SMC Materials   #Sus   #Small Hydro Power Generationr  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 발전기 측면 부착형은 베벨기어를 사용하고 전력선처리 및 발전기 유지 보수를 용이하게 하여 발전기 하단함 적재형을 채택하여 탱크 내부 제작 범위에 대한 부담이 적고 작동 상황에 대한 관찰이 쉽도록 하였다.
  • 증속비와 유입수에 따른 발생 토크를 고려 하였다.
  • 최대자속밀도는 규소강판의 두께가 얇으면 자속의 포화가 발생하여 열이 발생하고 성능이 떨어지는 문제가 생기기 때문에 설계한 발전기의 자속밀도를 해석하여 자속의 포화를 확인.
  • 무부하 B-EMF 해석은 설계한 자석, 코일 사양에 의해 계산된 전압을 해석 값과 비교. 해석된 데이터를 기초로 설계된 코일 사양의 설계를 수정하였다.

데이터처리

  • 무부하 B-EMF 해석은 설계한 자석, 코일 사양에 의해 계산된 전압을 해석 값과 비교. 해석된 데이터를 기초로 설계된 코일 사양의 설계를 수정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
케비테이션 발생 원인은? 케비테이션에 의한 표면 손상 방지에 따른 케비테이션 발생 원인인 프로펠러 끝단 속도의 상승, 프로펠러 표면에서의 버블 생성 및 탈락 금속재질 표면은 부식발생으로 인해 프로펠러 수명이 단축됨 프로펠러 손상 방지를 위해서 프로펠러 끝단 속도를 기구적으로 낮추는 방법과 상대적으로 프로펠러의 효율은 떨어질 수 있으나, 발전용수의 특성이 저낙차, 고유량인 관계로 장기적인 측면(프로펠러의 수명)에서 볼 때 문제없을 것으로 판단된다. 프로펠러가 부식이 안되는 소재를 사용한 전용 발전기를 도입하여 발전기 특성을 증대하기 위해 AFPM 발전기 구조는 RFPM 발전기에 비해 기동 토크가 적어 신재생에너지에 적합한 전력발생 장치로써 주로 초소형 풍력발전기에 사용된다.
프로펠러가 퍼지는 각도에 대한 연구의 목적은? 이번 제품의 각도는 58°이며 프로펠러가 퍼지는 각도 60°~75° : 프로펠러 형상에 따라 달라짐. 이번 개발품의 각도는 68°이며 상부에서 바라봤을 때, 프로펠러 각도가 입수량에 방해가 되지 않으며, 물이 프로펠러 면을 밀어내고 하단으로 떨어지는 것이 얼마나 용이한지 판단하는 것이다.
프로펠러 공정의 의의는? 적은 투자비용으로) 프로펠러 제작의 용이하게 하기 위하여 프로펠러 형상에 대한 민감도 적고 고유량, 저RPM의 발전 용수 특성, RPM 보다는 회전토크가 중요한 복잡한 프로펠러 형상 시뮬레이션(유동)에 대한 치중에서 상대적으로 자유로운 편이다. 구조, 강도 부분에 대한 접근이 중요하고 금형 투자비 없으며 프로펠러는 주물, 주강 작업 후, 후가공 공정을 거치지만 간단한 몰드를 제작하여 소재 주입 후 가압하면 될 것으로 사료되어 공정이 간단하며 부담되는 금형 투자비가 없도록 함으로써 고강도, 저가의 대량생산이 가능한 복잡한 형상의 프로펠러를 손쉽게 가공 가능하도록 하는데 있다.
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참고문헌 (8)

  1. S. H. Frederick and H. Capper, Materials for Marine Machinery, Marine Media Management, Ltd., 211-212, 1981. 

  2. G. N. Blount and R. D. James, Proc 9th Leeds-Lyon Symp. on Tribology 1982, IME, 29,7 1983. 

  3. C. C. Nathan, Corrosion Inhibitor, National Association of Corrosion Engineers, Houston Texas, 179-180,1981. 

  4. R. D. James and G. N. Blount, 2nd Int. Conf. on Cavitation, IME Paper C-216, 229,1983. 

  5. Annual Book of ASTM Standard, 03.02 Wear and Erosion : Metal Erosion, G32-85, ASTM, 115-119,1989. 

  6. BRENNEN, Christopher E. Cavitation and bubble dynamics. Cambridge University Press, 2013. 

  7. Singhal, Ashok K. et al. "Mathematical basis and validation of the full cavitation model." Transactions-American Society of Mechanical Engineers Journal of Fluids Engineering 124.3):617-624, 2002. 

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  8. Ellabban, Omar, Haitham Abu-Rub, and Frede Blaabjerg. "Renewable energy resources: Current status, future prospects and their enabling technology." Renewable and Sustainable Energy Reviews 39: 748-764, 2014. 

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