수치해석을 이용한 파력발전용 임펄스터빈 날개의 뒤젖힘각과 터빈 성능의 연관성 연구

Abstract

본 논문은 기존의 웰즈터빈 날개의 뒤젖힘각변화에 따른 성능연구를 토대로 임펄스터빈에 적용하여 성능변화를 수치해석 적으로 조사하였다. 날개 뒤젖힘각을 2가지 기준의 관점에서 바라보며 설계를 하였는데, 첫 번째는 날개 끝의 위치이다. 날개 끝 부분이 역회전 방향으로 위치할수록 날개 끝 부분이 유체입자의 유실에 영향을 줄 수 있기 때문에 토크계수와 입력계수에 영향력이 있다는 것이며 두 번째는 날개 뒤젖힘각을 변경하면 실제 날개의 면적이 늘어나는 효과를 가진다는 것 이다. 즉, 날개 뒤젖힘각 또한 토크계수와 입력계수에 영향력을 미친다는 것이다. 이러한 2가지 기준을 가지고 총 10가지의 날개 형상을 설계하여 실험 하였다. 연구 결과 유동계수 0.5일 때 λm를 2˚, λt를 4˚도 변경한 J형상의 날개가 기존 날개보다 효율이 3.66% 상승함을 알 수있었다.