후류 효과를 고려한 풍력터빈 블레이드의 동적 공탄성 해석

Abstract

대형 풍력터빈 블레이드의 동적 공탄성 해석을 통하여 블레이드의 동적 안정성 여부를 예측하였다. 본 연구에서는 대형 블레이드의 기하학적 비선형을 고려하기 위하여 대변형 보 이론 기반의 비선형 보 모델을 사용하였다. 또한, 블레이드에 작용하는 하중을 예측하기 위하여 후류로부터 유도속도를 직접적으로 계산할 수 있는 자유후류기법 모델과 익 요소 이론을 연계한 공력 모델을 적용하였다. 본 연구를 통하여 NREL Phase Ⅵ 실험 결과와 비교를 통해 공력 모델의 유효성을 검증하였고, 고유치 해석을 통하여 NREL 5MW 풍력터빈 블레이드의 공탄성 안정성 여부를 판별하였다.