Gyromill 풍차의 효율해석과 모델 연구

Abstract

Gyromill 수직축풍차의 이론적 동력과 항력을 무차원 변수인 속도비와 면적비의 함수로 나타내었으며 그 결과를 수치적으로 계산하여 제시하고 토의하였다. 풍차효율의 계산결과를 이용하여 일반적인 수직축풍차의 설계를 위한 기본적인 방법을 제시하였으며, 전개한 수직축풍차의 이론의 타당성과 제시한 수직축풍차의 설계방법의 적합성을 규명하기 위하여 Gyromill 풍차를 모델로 선정하여 200 W 용량으로 설계, 제작, 실험하였다. 날개에 작용하는 원심력과 항공역학적 힘 등의 크기를 비교하고 날개의 회전 방위각에 따르는 영각과 토오크의 변화를 조사하여 안정성면에서 풍차구조를 토의하였다. 수직축 풍차에서는 날개의 chord는 원주방향으로 설치하는 것이 효율이 가장 높으며 Catenary 곡선형의 날개를 가진 Darrieus 풍차가 안정성이나 경제성에서 장점을 많이 가진것을 규명하였고 D.C.발전기의 특성을 조사하여 알맞는 부하선정의 중요성을 토의 하였으며 우리나라 도서지방에 전원 공급기용으로 보급시킬 수 있는 경제적인 풍차의 형태를 제시하였다.