부유식 진자형 파력발전장치 1차변환계의 파랑하중을 고려한 구조해석에 관한연구

Abstract

유식 진자형 파력발전장치는 가동물체형 파력발전장치의 한 종류로써 파랑에너지가 가동부의 운동에너지와 위치에 너지로 직접적으로 변환되어 유압시스템을 통해 발전기를 구동함으로 발전효율이 매우 높다. 하지만, 가동부가 파 랑에 의해 불규칙적으로 반복되는 외력에 직접적으로 노출됨으로 구조적인 취약성을 가진다. 본 연구에서는 부유 식 진자형 파력발전장치의 1차 변환계인 가동부의 안정성을 파악하기 위하여 수치계산을 수행하였다. 포텐셜 유동 해석을 통하여 가동부의 운동과 가동부에 부과되는 파압을 계산하였고, 계산된 결과를 경계조건으로 하여 부유체 의 대변형을 고려한 선형 정적 구조해석을 수행하였다. 구조해석시 운동이 발생하는 구조물의 정적해석수행을 위 해 관성제거법(Inertia Relief Method)을 사용하였다. 포텐셜 유동해석에는 In-House 코드(HOBEM: High Order Boundary Element Method)를 구조해석에는 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였다. 해석결과 다양 한 불규칙파 조건하에서의 가동부의 변형 및 응력을 파악 할 수 있었다. 이는 추후에 진행될 가동부의 보강 및 최 적화에 기본자료가 될 것이다.반복되는 외력에 직접적으로 노출됨으로 구조적인 취약성을 가진다. 본 연구에서는 부유 식 진자형 파력발전장치의 1차 변환계인 가동부의 안정성을 파악하기 위하여 수치계산을 수행하였다. 포텐셜 유동 해석을 통하여 가동부의 운동과 가동부에 부과되는 파압을 계산하였고, 계산된 결과를 경계조건으로 하여 부유체 의 대변형을 고려한 선형 정적 구조해석을 수행하였다. 구조해석시 운동이 발생하는 구조물의 정적해석수행을 위 해 관성제거법(Inertia Relief Method)을 사용하였다. 포텐셜 유동해석에는 In-House 코드(HOBEM: High Order Boundary Element Method)를 구조해석에는 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하였다. 해석결과 다양 한 불규칙파 조건하에서의 가동부의 변형 및 응력을 파악 할 수 있었다. 이는 추후에 진행될 가동부의 보강 및 최 적화에 기본자료가 될 것이다.