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5MW급 수평축 풍력발전 블레이드의 다점 최적설계

Multi-Point Design Optimization of 5MW HAWT Blade

한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집, 2009 Nov. 25, 2009년, pp.474 - 477  

박경현 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  전상욱 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  김상훈 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  정지훈 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  이기학 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  전용희 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ,  최동훈 (한양대학교 기계공학부) ,  이동호 (서울대학교 기계항공공학부, 항공우주신기술연구소)

초록
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본 연구에서는 5MW급 수평축 풍력발전 블레이드에 대한 정격풍속과 낮은 풍속 영역을 고려하여 풍속에 대한 다점 최적설계를 수행하였다. 다점 최적설계를 수행하기 위해 블레이드 해석은 Blade Element and Momentum theory를 이용 하였으며, 설계 시 적용된 기저형상은 NREL에서 제안한 5MW급 풍력터빈 블레이드이다. 최적화 과정을 통해 얻어진 최적해의 집합에 대하여 L2 Norm을 통한 파레토분석을 하였으며, 이를 통해 기저형상의 연간 에너지생산량과 설비 이용률을 보다 향상 시킬 수 있었다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 BEM기법을 이용하여 풍력터빈 로터 블레이드에 대한 성능을 해석하였다. 그리고 NREL 5MW 로터 블레이드를 기저형상으로 하여 다점 최적설계를 수행하였으며 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
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