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This study, a basic study to improve aerodynamic characteristic of a wind blade, explored through CFD how much the lift to drag ratio improves according to the shape of groove formed on the surface of airfoil NACA0015. This study found out that the ratio improves by 8.7% when the ratio betweenboundary layer(δ) and the depth of groove(h), the ratio between the depth of groove(h) and the width of groove(d) and the ratio between the length(p) from one groove to the other and the width of groove are 1.1, 0.1 and 1.2 respectively. The number of grooves is two. It was also confirmed that the improvement of the lift to drag ratio is maintained after certain angle of attack. Key words: Wind turbine, Blade design, CFD, Groove, NACA0015 †교신저자(한국과학기술정보연구원, E-mail:shseo@kisti.re.kr, Tel: 051-831-2498)1 부산대학교 기계설계인력양성센터 1. 서 론 신 재생에너지 생산에 대한 전반적인 관심 속에 풍력 터빈 시스템에 대한 연구 및 개발이 활발히 이뤄지고 있다. 풍력 터빈 시스템은 블레이드를 통해 공기가 가지는 운동에너지를 전기에너지로 전환하기 때문에 블레이드의 공력특성이 전체 시스템의 발전 효율에 큰 영향을 미친다. 따라서 풍력 터빈 시스템의 설계 단계에서 블레이드는 실험이나 해석을 통해 공력특성을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 하지만 풍력 터빈 블레이드는 스팬 길이가 수 십 미터(m)에 이르기 때문에 풍동 실험이 거의 불가능하다. 따라서 전산해석을 통해 실험을 대신하는 방법으로 블레이드의 공력특성을 해석하는 것이 일반적이다[1].공기역학적 최적 설계를 요구하는 대부분의 풍력발전용 블레이드는 효율증대 및 성능향상을 위해 1차적으로 블레이드 주변 유동장의 특성을 명확하게 규명할 필요성과, 블레이드의 공력특성을 고려한 형상 최적설계인자의 도출을 위해서는 신뢰성 있는 실험을 통한 방대한 유동특성 및 성능측정 결과의 확보가 요구되나, 많은 비용과 시간이 소요되는 문제로 인해 현실적으로 고려될 수 없으므로 후 |
