A Study on Aerodynamic Analysis and Starting Simulation for Horizontal Axis Wind Turbine Blade

수평축 풍력발전용 회전날개의 공력성능 해석 및 시동특성 모사에 관한 연구

Aerodynamic performance and starting characteristic of wind turbine blade are important factors that determine the whole system as rated power, operating method, etc. Therefore, starting characteristic according to aerodynamic performance, wind speed and blade pitch angle should be examined while wind turbine blade is designed. In this study, the aerodynamic analysis program of 750㎾ class horizontal axis wind turbine blade was developed and to certify this program, the aerodynamic performance of the commercialized blade was analyzed with it. The analysis result was corresponding to the value presented from manufacturer. And the starting analysis program was developed on the basis of the developed aerodynamic analysis program and starting analysis was performed. As a result, it was confirmed that variable speed operation and variable pitch control are profitable to wind turbine used in low wind speed as our country.

풍력발전용 회전날개의 공력성능과 시동특성은 정격출력 및 운용방법 등의 전체적인 시스템 성능을 결정짓는 중요한 요소이다. 따라서, 풍력발전용 회전날개를 설계한 경우 공력성능과 풍속 및 깃각에 따른 시동특성은 반드시 검토되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 수평축 풍력발전용으로 개발된 회전날개의 공력성능을 해석하기 위한 프로그램을 개발하였으며, 타당성 검증을 위해 상용화 되어있는 회전날개의 공력성능해석을 수행한 결과 회사측에서 제시한 실험치와 잘 일치함을 확인하였다. 또한 개발된 공력 해석 프로그램을 바탕으로 시동특성 해석 프로그램을 개발하여 분석한 결과 우리나라와 같이 저풍속에서 운용되는 풍력발전기에는 가변깃각 제어방식이 유리함을 확인하였다.