부유식 진자형 파력발전장치 1차 변환계의 충돌에 관한 연구

Abstract

가동물체형 파력발전장치중 하나인 부유식 진자형 파력발전장치는 파랑에너지를 부유식 구조물의 수실(Floating Body)내로 유도하여 진자의 왕복운동으로 변환하여 발전하는 장치이다. 진자형 발전장치는 진자판을 이용해서 파랑의 위치에너지와 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 직접변환방식을 취하기 때문에 에너지 변환효율이 높다는 장점을 가지지만, 파랑하중에 직접적으로 노출되어 운동하기 때문에 다양한 하중에 대한 구조적 안전성을 검토해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 예상치 못한 해상상황으로 인해 발생하는 진자판과 수실과의 충돌에 관하여 연구하였다. 더불어 기계적 에너지를 유압으로 변환하는 로터리 베인 펌프내의 주요부품의 충돌에 관하여 연구하였다. 먼저 강체 동역학적 해석을 통하여 운동부의 모델링을 수행하였다. 이를 바탕으로 관심영역을 유연체로 변환하여 비선형해석을 수행하였다. 수치해석결과 각부의 충돌에 대한 응력분포를 확인 할 수 있었고, 이를 바탕으로 안전성을 검토할 수 있었다. 기계적 에너지로 변환하는 직접변환방식을 취하기 때문에 에너지 변환효율이 높다는 장점을 가지지만, 파랑하중에 직접적으로 노출되어 운동하기 때문에 다양한 하중에 대한 구조적 안전성을 검토해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 예상치 못한 해상상황으로 인해 발생하는 진자판과 수실과의 충돌에 관하여 연구하였다. 더불어 기계적 에너지를 유압으로 변환하는 로터리 베인 펌프내의 주요부품의 충돌에 관하여 연구하였다. 먼저 강체 동역학적 해석을 통하여 운동부의 모델링을 수행하였다. 이를 바탕으로 관심영역을 유연체로 변환하여 비선형해석을 수행하였다. 수치해석결과 각부의 충돌에 대한 응력분포를 확인 할 수 있었고, 이를 바탕으로 안전성을 검토할 수 있었다.