새로운 수직축 풍력 터빈 (h 형) 의 설계 원리
많은 네티즌이 신형 수직축 풍력 터빈 (H 형) 의 설계 원리에 관심이 많기 때문에, 여기에 몇 가지 설계 원리와 기술 지표를 상세히 설명하니, 여러분들이 좀 더 깊이 이해할 수 있기를 바랍니다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
최초의 수직축 풍력 터빈은 호 이중 블레이드 구조 (φ 또는 Darieu) 입니다. 그 수풍 면적이 작기 때문에 시동 풍속이 높아 줄곧 크게 발전하지 못했다. 우리나라는 몇 년 전에도 몇 가지 시도를 했지만, 효과는 늘 만족스럽지 못하다. 친구가 물었다: 왜 현재의 H 형 구조가 아닌 φ 모양의 디자인을 사용합니까? 사실 이것은 과학 기술의 발전, 특히 컴퓨터의 발전과 밀접한 관련이 있다. H 형 수직축 풍력기의 설계에는 대량의 기공역학 계산과 디지털 시뮬레이션 계산이 필요하기 때문에, 수동 방법으로 계산하는 데는 최소 몇 년이 걸리고, 한 번에 정확한 결과를 얻을 수 없기 때문에, 컴퓨터가 아직 발달하지 않은 시대에는 사람들이 이런 디자인 사상을 완성할 수 없다.
특수응용의 요구로 우리나라는 200 1 에서 이 연구를 먼저 진행하였으며, 앞으로 2 년 동안 계속 제품을 보완했다. 2003 년 초 제품이 성숙해지면서 이 신형 수직축 풍력 발전기를 주요 장비로 하는 풍광 보완 시스템이 섬과 전방에서 대량으로 채택되었다.
현재 MUCE 와 한 일본 회사는 세계에서 이 제품의 주요 R&D 및 생산 단위이다.
H 형 수직축 풍력 발전기의 기술적 원리를 자세히 설명하겠습니다.
첫째, 기술 원리
이 기술은 공기공 역학 원리를 사용하여 수직축 회전의 풍동 시뮬레이션을 위해 비행기 날개 모양을 만들어 풍륜이 변형의 영향을 받지 않고 회전하도록 합니다. 4-5 개의 수직으로 정렬된 블레이드로 구성되며, 풍륜은 4 각 또는 5 각 허브로 고정되어 블레이드에 연결된 링크로 구성됩니다. 풍륜은 희토 영구 자석 발전기를 구동하여 컨트롤러 제어 및 전송 부하에 사용되는 전력을 공급한다.
공기 막대 이론에 따르면 기술 원리는 팬 힌지에 수직인 절단 평면을 선택하여 모형을 계산할 수 있습니다. 베인의 실제 치수에 따라 각 베인의 회전축 사이의 거리는 N 미터입니다. CFD 기술을 사용하여 시뮬레이션 공압 계수를 계산하고 이산 숫자 방법을 사용하여 익형 단면 공기 동력을 해석합니다. 그리드 방법을 사용하여 레이놀즈 수 흐름의 소용돌이 분포를 비교하여 높은 레이놀즈 수 아래 나빌 스톡스 방정식의 수치 시뮬레이션 계산의 주요 결과를 형성합니다.
희토 영구 자석 재료의 발전 원리를 이용하여 풍륜과 공기공역학 원리에 맞춰 직구동식 구조를 이용하여 전기를 회전시킨다.
특허 기술: 풍력 발전기 1 대 (특허 번호: ZL20042008 13 10.2).
둘째, 권력 특성
H 형 풍력 발전기의 원리에 따라 풍륜 속도가 빠르게 증가하고 (토크가 빠르게 증가), 발전 속도도 그에 따라 증가하여 발전 곡선이 가득 차게 됩니다 (아래 그림 참조). 같은 전력에서 수직축 풍력 터빈의 정격 풍속은 기존 수평축 풍력 터빈보다 작으며, 저풍속 작동 시 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.
셋째, 구조
이 설계 구조는 특수 기공의 역학 원리, 삼각 벡터법의 연결 방식 및 다이렉트 드라이브 구조 원리를 채택하고 있기 때문에, 풍륜의 힘은 주로 허브에 집중되기 때문에 강한 항풍 능력을 갖추고 있다. 이런 디자인의 특징은 주변 환경에 미치는 영향에도 반영된다. 새로운 수직축 풍력 발전기의 장점은 무소음 작동과 전자기 간섭이 작기 때문에 매우 두드러진다.
수직축 선형 블레이드 영구 자석 발전기 풍력 발전 시스템 구조 다이어그램
첨부: 기존 수직축 풍력 비교:
현재 일본은 이 유형의 수직축 풍력 발전 시스템 제품의 최대 생산국 (2002 년부터 연구 시작) 으로 영국 캐나다 등도 개발 중이다. 이들 국가의 제품은 송풍기 설계에서 대부분 평행 링크를 사용하며 발전기 출력축에 대한 요구가 높고 구조가 비교적 복잡하며 현장 설치 절차가 많다. 또한 역학 분석에서 전력이 클수록 블레이드가 길어지고 평행봉 중심점과 발전기 축 중심점 사이의 거리가 길수록 바람 저항이 떨어집니다. 따라서 MUCE 는 이러한 단점 중 일부를 보완하기 위해 삼각 벡터 방법을 사용합니다.