풍력 발전기의 블레이드 설계 방법을 알려주세요
안녕하세요 풍력 발전기의 설계 방법이 궁금한데요 공기 역학 효율을 극대화하고 구조적 강도를 유지하기 위해 어떤 형상화 소재로 설계되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
우선 풍력발전기에 사용되는 에어포일의 종류에 따라 그 설계는 달라지게 됩니다. 그에 따라 우선 블레이드 길이가 선정되고 이에 따른 회전속도나 비틀림 각 등이 정해지게 됩니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
풍력 발전기의 블레이드 설계는 공기 역학적 효율과 구조적 강도를 동시에 고려해야 합니다. 블레이드는 일반적으로 NACA프로파일을 기반으로 한 비대칭 형상을 채택하여 양력을 극대화합니다. 재료로는 복합재료(예:탄소섬유,유리섬유)가 주로 사용되며 이는 경량이면서도 높은 강도를 제공합니다. 블레이드의 내부 구조는 리브를 통해 강성을 높이고 외부 형상은 바람의 흐름을 최적화하여 효율을 증가시킵니다. 이러한 설계를 통해 블레이드는 높은 성능과 내구성을 유지합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
풍력발전기에서 결국 1차적으로 바람을 받는 블레이드의 설계가
전체적 효율을 좌우한다 할 수 있습니다.
블레이드를 설계함에 있어서 핵심적인 부분은
첫째
블레이드로 바람이 스칠 때 발생하는 양력과 항력을 최대한 효율적으로 이용하기 위해
비행기 날개와 유사한 에어포일 형상을 가지게 해야합니다.
둘째
공기역학적으로 블레이드의 효율을 높이기 위해
비틀림 각도를 적절히 잡아야하고
폭은 뿌리에서 끝으로 갈 수록 좁아지게 하여
공기역학적 효율을 극대화 시킵니다.
셋째
항공기 외피 설계에서도 요구되는
경량화와 강도, 내구성을 동시에 만족시키기 위해
탄소섬유 강화재료 및 유리섬유 강화플라스틱 등의 재료가 주 재료로 소요됩니다.
그 외
기술적인 부분으로
바람의 조건과 방향에 따라
센서와 엑추에이터 작동에 따른 블레이드 각도를 변경시키는 제어방식과
로터의 회적속도까지 가변적으로 제어가능한 방식을 적용하고 있습니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
이는 공기역학적 설계로 에어포일 형상으로 제작하여 양력을 극대화 하고 항력을 줄여
바람의 에너지를 효율적으로 변환하게 할 수 있게 합니다.
관련 재료로는 유리섬유 강화 플라스틱으로 제작되며 높은 강도와 내구성을 가지고 있습니다.