강직 날개를 가진 해양 터빈의 초기 수치 평가: 저 레이놀즈 접근법을 이용하여

초록 변형 날개를 가진 조수 터빈은 대형 난류 조수 흐름의 전력 및 하중 변동을 완화함으로써 터빈 날개와 구동 장치의 평균 고장 시간을 증가시킬 수 있습니다. 하지만, 이 유체-구조 상호 작용 문제의 수치 모델링은 합리적인 시간 내에 결과를 얻기 위해 비용이 많이 드는 고성능 컴퓨팅 인프라가 필요합니다. 이 분석 기능을 개발하기 위해, 본 연구의 목표는 강직한 날개를 가진 옥스포드 조수 터빈의 성능을 평가하기 위해 OpenFOAM 프레임워크 내의 수치 설정 세부사항을 파악하는 것입니다. 이를 위해, 5.82의 로터 팁 속도 비율과 3.1%의 난류 강도에 대한 정상 유입 조건을 고려하여 이 터빈의 성능을 평가하기 위해 추력 및 토크 예측이 사용되었습니다. 근접 벽 처리를 위해 저 레이놀즈 수 접근법을 사용하는 κ-ω SST 난류 모델이 사용되었습니다. 터빈 영역에서 1.5%D 크기의 요소를 기반으로 한 격자를 사용하여 추력 및 토크 예측의 오류는 각각 0.5% 및 14.8%였습니다. 또한 하중 변동에 대한 영향을 평가하기 위해 1/15 거듭제곱 법칙 속도 프로파일이 가정되었습니다. 나아가, 날개 변형을 포착하고 하중 변동을 줄이기 위해 감소차 모델이 궁극적으로 구현될 것입니다.