Case 1 : KARI 11-180 Airfoil

KARI-11-180 Airfoil

Introduction

  • 풍력터빈 블레이드에 사용되는 KARI-11-180 Airfoil에 대한 유동해석

  • 성능 향상을 위해 층류 익형으로 설계되었기 때문에 유동해석 과정에서 고려해야함

  • CFD를 통해 천이 유동해석과 난류 유동해석의 결과의 차이 분석 필요

  • EFD를 통해 확인된 결과의 특성과 비교

  • max Cl 예측과 실속 이후 현상에 대한 분석 필요

Wind Tunnel Test

KARI LSWT(Low Speed Wind Tunnel)

익형 모델

  • 크기 - Chord 0.6m : Reynolds Number 3E6 @ 75m/s - Span 1.25m : 비교검증시험(TUD)에 적용이 가능한 크기재질 : 복합재 - 설치가 용이하도록 가벼운 재질 - 모델 제작정밀도 < 0.1mm - 유사 모델 제작경험이 풍부한 업체(Glasfaser Flugzeugbau)

  • 표면압력공 - Number of ports ~ 102개 - Leading edge & trailing edge 포함 - Hole dia. : 0.3~0.5mm - Rake 측정점과 간섭 고려 : ~ 2/3 span - 전방 hole과 간섭 고려

  • 제작정밀도 점검 - 3차원 측정을 통한 익형형상 정밀도 점검 - 울산“자동차부품혁신센터”3차원 정밀측정기 활용(정밀도 ~ 0.005mm) - 측정점 ~ 2,500 points - 2D 균일성 ~ 0.01%c, 정밀도 ~ 0.01%c

풍동 시험

  • 시험조건 - 풍속 : Re# 1.0E6 ~ 3.0E6, wind speed 25m/s ~ 75 m/s - 받음각 : -15 ~ 20 degree

  • DAQ 조건 - 표면압력 : 500 samples(10 sec) - Rake 압력 : 6400 samples(20sec) - Tunnel condition : 100 samples(10sec)

풍동시험 : TUD

  • TUD 풍동시험 - t/c 18% 모델 활용 - Re# 3.0E6 - Span / chord = 2.08, chord/ test section width = 0.33 - Trailing edge ~ rake : 0.33c - 익형표면 압력 => Cl, Cdp - Rake => Cdw

Result

풍동시험 조건 - 익형모델 : 18%, 21%, 25%, 30% - 풍속 : Re.# (1E6 ~ 3E6) - 표면조건 : Clean, Zigzag tape(5%c)

TUDelft & KARI LSWT 시험결과 비교 - dCl ~ 0.015, dCd < 0.0001 @ alpha = 0 degree - dCl ~ 0.018, dCd ~ 0.0007 @ alpha = 10 degree - dL/D_max ~ 1

Attached files

  • Case1_소개자료 : Case 1 소개 자료

  • Case1_풍력에너지 게재 최종본 : Case 1 참고 문헌

  • Case1_Airfoil_Coord : KARI-11-180 Airfoil 형상 자료

  • Case1_Result_1_AoALD : Case 1 상세결과(Lift to Drag ratio)

  • Case1_Result_2_CdCl : Case 1 상세결과(Drag polar)

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