NREL 5 MW 단일기둥 및 재킷 풍력 터빈의 드라우프너 파에 대한 수리학적 및 공기역학적 반응의 수치적 조사

해상 풍력 에너지는 여러 가지 이점으로 인해 매력적인 재생 에너지원입니다. 그러나 혼란스러운 해양 환경 때문에 해상 풍력 에너지 분석은 매우 어렵습니다. 또한, 이상파와 같은 희귀하고 위험한 자연 현상 하에서 풍력 터빈의 행위를 연구하는 것은 풍력 터빈 및 그에 장착된 플랫폼의 안전과 운영을 위해 매우 중요합니다. 따라서 본 연구는 드라우프너 파의 영향을 받는 국립 재생 가능 에너지 연구소(NREL) 5 MW 풍력 터빈의 공기역학적, 수리학적 및 구조적 특성을 수치적으로 조사합니다. 이를 위해 단일기둥 및 재킷 플랫폼에 장착된 NREL 5 MW 풍력 터빈의 기하학적 및 구조적 정보가 설명됩니다. 드라우프너 파의 특성과 그 파고의 시계열 변화가 조사됩니다. 기록된 파고 시계열 값은 QBlade 프로그램에 가져오고 NREL 5MW 단일기둥 및 재킷 풍력 터빈의 동역학을 시뮬레이션합니다. 시뮬레이션 데이터를 바탕으로 이 구조물의 공기역학적, 수리학적 및 구조적 특성이 검토되고 분석됩니다. 결과는 드라우프너 파가 풍력 터빈의 공기역학적, 수리학적 및 구조적 매개변수에 상당한 영향을 미침을 보여줍니다. 이러한 매개변수는 드라우프너 파의 높이가 최고점에 이를 때, 특히 250초에서 280초 사이에 가장 높은 값을 기록합니다. 우리의 연구 결과는 재킷 구조가 더 큰 축축 면적과 기하학적 복잡성으로 인해 더 높은 총력을 경험했으며, 단일기둥 기초는 더 큰 추가 질량으로 인해 X 방향에서 더 높은 관성 하중을 보였음을 나타냅니다. 또한, 우리는 드라우프너 이상파의 통과가 총 공기역학적 전력 생성에 상당한 영향을 미친다는 것을 관찰했습니다. 우리는 우리의 발견과 그 한계에 대해 논의합니다. 이 수치적 연구는 이상파의 영향을 받는 해상 풍력 터빈과 플랫폼의 구조적 건강을 연구하는 연구자들에게 이정표가 되는 것을 의도하고 있습니다.