Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy (한국해양환경ㆍ에너지학회지)

The Korean Society for Marine Environment and Energy (한국해양환경•에너지학회)
권호 표지

Study on Design of Darrieus-type Tidal Stream Turbine Using Parametric Study

파라메트릭 스터디를 통한 조류발전용 다리우스 터빈의 설계연구

  • Han, Jun-Sun (Underwater Vehicle Research Center, Korea Maritime Univ.) ;
  • Hyun, Beom-Soo (Div. of Naval Architecture & Ocean Engineering, Korea Maritime Univ.) ;
  • Choi, Da-Hye (Div. of Naval Architecture & Ocean Engineering, Korea Maritime Univ.) ;
  • Mo, Jang-Oh (Human Resouces Development Center for Ocean Energy Korea Maritime Univ.) ;
  • Kim, Moon-Chan (Department of Naval Architecture & Ocean Eng., Pusan National Univ.) ;
  • Rhee, Shin-Hyung (Department of Naval Architecture & Ocean Eng., Seoul National Univ.)
  • 한준선 (한국해양대학교 수중운동체특화연구센터) ;
  • 현범수 (한국해양대학교 조선해양시스템공학부) ;
  • 최다혜 (한국해양대학교 조선해양시스템공학부) ;
  • 모장오 (한국해양대학교 해양에너지전문인력양성사업단) ;
  • 김문찬 (부산대학교 조선.해양공학과) ;
  • 이신형 (서울대학교 조선해양공학과)
  • Received : 2010.03.10
  • Accepted : 2010.10.18
  • Published : 2010.11.25
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Abstract

This paper deals with the performance analysis and design of the Darrieus-type vertical axis turbine to evaluate the effect of key design parameters such as number of blade, blade chord, pitch and camber. The commercial CFD software FLUENT was employed as an unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) solver with k-e turbulent model. Grid system was modelled by GAMBIT. Basic numerical methodology of the present study is appeared in Jung et al. (2009). Two-dimensional analysis was mostly adopted to avoid the barrier of massive calculation required for parametric study. It was found that the highly efficient turbine model could be designed through the optimization of design parametrrs.

본 논문은 조류발전을 위하여 가장 보편적으로 사용되는 수직축 조류발전 터빈의 하나인 다리우스 터빈의 효율에 미치는 다양한 설계변수의 영향을 살펴보기 위하여 수행하였다. 날개 수, 코드 길이, 피치 및 캠버를 설계변수로 채택하였으며, 2차원 및 3차원 비정상 난류유동해석을 위하여 FLUENT의 RANS방정식과 k-e 난류모델을, 격자계 모델링을 위하여 GAMBIT을 이용하였다. 기본적인 수치해석방법은 정현주 등(2009)을 참조하였다. 설계변수 변경에 따른 방대한 계산 량을 감안하여 수치해석의 신뢰도가 허락하는 범위에서 대부분 2차원 해석으로 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제시한 설계변수의 최적화를 통하여 기준모형보다 월등한 성능을 보이는 고효율 수직축 터빈 모델을 제시할 수 있었다.

Keywords

References

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