[기계설계] 파력발전장치 설계

소개글

[기계설계] 파력발전장치 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 파랑에너지의 부존량 계산법

2. 파랑에너지의 변환 시스템

3. 파랑이용 시스템의 분류

4. 파랑에너지 흡수 기구

본문내용

한 방식이 제안되어 있으나, 여기서는 실용화되고 있는 진동수주형 공기터빈 방식의 파력발전장치를 중심으로 설명한다.
그림에 나타낸 것처럼 파랑 중에 바닥이 열린 공기실을 해면에 고정하면 파랑에 의해 공기실 내 수주는 상하로 진동하게 되며 공기실 상부의 공기는 진동수주의 운동에 따라 공기실 상부로 출입하게 된다. 이 고속 공기류 중에 공기 터빈을 설치하면 회전하게 되고 발전기를 접속시켜 발전하는 방식이다. 여기서는 공기 왕복류 중에서도 항상 한 방향으로만 회전하는 장점에 의해 널리 사용 되고 있는 웰즈터빈(Wells turbine)을 사용 하고 있다.
파고 H인 파랑이 공기실에 작용하여 기준수위로부터 y만큼 공기실내수주가 운동한다면 그 운동은 다음 식에 의해 근사적으로 나타낼 수 있다.
[식 2.1]
여기서 , a 는 공기실 면적과 공기터빈의 노즐(nozzle)면적의 비율에 관계하는 양이며, b는 전력으로 변환하는 것에 의해 수위변동에 미치는 감쇄계수, c는 진동수주의 복원계수, 는 파의 각주파수이다.
정상해와 공기실의 진동수주에 의해 얻을 수 있는 출력은 다음과 같이 정리 된다.
[식 2.2]
[식 2.3]
[식 2.4]
여기서, , P는 평균출력, Re는 복소수의 실수부를 의미한다. 특히, a=0, c=0라면 출력은 로되어 파고의 제곱에 비례하게 된다.
여기서는 진동수주의 상하운동에 대해서만 나타내었으나 복잡한 부체장치는 운동이 6자유도로 되며, 모든 운동에 대한 운동방정식은 각 운동모드 사이의 연성항을 포함한 연성 운동방정식을 정립하여야 한다. EH한, 계류선의 복원력 계수도 고려하여야 한다.

키워드

파력발전장치,   파랑에너지,   파력,   파력발전,   기계설계,   파력발전소,   파랑,   발전장치