Byung-Young Moon

Study on Flow Analysis of Three-Dimensional Screw Propeller With Respect to Rotational Speed Variable

This study aimed at conducting a flow analysis of the pressure distribution, discharge flow rate, and consequent thrust force according to the rotational speed of a three-dimensional screw propeller, and then investigating the effect of the rotational speed on the characteristics if the screw propeller by varying the relevant speed (3200, 2400, 1600, 800 rpm). In particular, the computational domain was considered by the analysis in the blades and outlet chamber, using boundary conditions. The difference between the minimum and maximum pressures was 5.5 ㎫ under the given conditions. The discharge flow rate at this pressure difference was on the level of 1956.67 ㎏/s, as a thrust force if 47083.7 T(N) was obtained. This study showed that the discharge flow rate linearly increased with the rotational speed, proportional to the RPM, while the thrust force was gradually and steadily increased with the relevant speed. In addition, it was proved that the occurrence of cavitation under the given conditions was closely related to the decrease in the durability of the screw propeller because the thrust force depends on the speed.

A Study on Development and Analysis for Wind Turbine Blades Using Composites Materials

ABSTRACT Wind turbine blades will be required to be longer, lighter, more reliable and more consistent. Therefore it is necessary to lose weight of the wind turbine blades. This points squarely toward prepreg blade production growing. It is important to note however that prepreg blade production as it is today is flawed and that there are ways to improve greatly on the performance of these blades in manufacturing process and in their in-service performance. Through this, we have some detail on the current process and its advantage of cost and weight of blades. †† 1. 서 론 새로운 복합재료는 재료의 효율적인 조합에 의하여 구조물의 중량감소와 피로하중에 대한 높은 내구성, 안정성, 내열성 등의 이유로 해양구조물 (1) , 항공우주 (2) 부품 등에 사용되어 왔다. 최근에는 신재생에너지 분야의 풍력발전시스템과 같은 첨단 신소재산업에 적용되어 미래 유망 거대산업으로 각광받고 있는 실정이다. 이러한 복합재료는 응용범위가 넓고, 선도적 기술혁신을 통한 타 산업으로 연계 파급효과가 매우 클 뿐만 아니라 기술적 우위를 확보하기가 어려운 대형 산업이다 (3) .풍력발전시스템에서 블레이드는 바람이 가진 에너지를 회전력으로 변환시켜 주는 회전익으로 가장 중요한 요소이며, 풍력발전기의 대형화 추세 속에 경제성과 신뢰성을 높이는 것이 가장 큰 관건이라 할 수 있다. 이에 풍력발전시스템의 블레이드에 사용되는 복합재료는 몇몇 선진국에 한해 개발된 상태이고, 이의 제조 및 응용기술은 각 나라마다 국가적인 차원에서 보호하는 실정이어서 일부 업체들에 의하여 독* (주)도하인더스트리 기술연구소** 부산대학교 기계설계전산화인력양성센터***군산대학교 조선공학과† 교신저자, E-mail : moonby20@gmail.com점 생산 및 고가로 판매되고 있다.따라서 본 논문에서는 국외 선진 풍력발전시스템 블레이드 개발업체에서 적용되고 있는 프리프레그(Prepreg) 공법을 소개하고 내구성, 안정성 및 비용적인 측면에서 제품 경쟁력 등을 보고하고자 한다. 그리고 유한요소해석을 이용하여 복합재 블레이드의 고유진동수를 수행하였다.