KR101454261B1 - 두께비 40%의 대용량 풍력터빈 블레이드용 에어포일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력터빈용 에어포일에 관한 것으로서, 두께비 40%를 갖는 풍력터빈용 에어포일에 관한 것이다.

Description

두께비 40%의 대용량 풍력터빈 블레이드용 에어포일{40% Thickness Airfoil for Large Scale Wind Turbine Blade}

본 발명은 풍력터빈용 에어포일에 관한 것으로서, 두께비 40%를 갖는 풍력터빈용 에어포일에 관한 것이다.

바람의 힘을 이용하여 전기에너지를 발생시키는 풍력발전기는 산업의 발달과 인구 증가에 의한 석유, 석탄, 천연가스 등의 천연자원의 고갈에 따라 대체 에너지원으로 많은 연구가 진행되고 있다.

풍력발전이란 공기 유동이 갖는 운동에너지를 기계적 에너지로 변환시킨 후 다시 전기에너지를 생산하는 기술로서, 자연에 존재하는 바람을 에너지원으로 이용하므로 비용이 들지 않으면서도 친환경적인 바, 점차 사용 범위가 증가하고 있다.

종래의 풍력발전기의 구조는 지면상에 세워지는 고층의 타워 상단에 로터블레이드를 회동 지지하는 나셀을 회전 가능하도록 설치하고, 나셀 내부에는 증속기, 발전기 및 제어장치를 두어, 로터블레이드의 회전력이 허브를 거쳐 주축을 통해 발전기에 이르도록 구성된다. 한편, 공기 유동 후류에 해당하는 나셀의 상단에는 풍향풍속계가 배치된다. 이는 바람의 속도에 따라 전체 시스템을 최적 제어하고 발전량을 모니터링하기 위함인데, 풍향풍속계에서 측정되는 풍향과 풍속에 기반하여 로터블레이드의 피치 각도를 조절하고 나셀의 방향을 유동 방향으로 전환하여 발전 효율을 극대화한다.

한편, 로터블레이드는 복수의 에어포일(airfoil) 형상을 스팬 방향(길이 방향)을 따라 분포시켜 3차원 형상을 얻는다. 로터블레이드의 익근(root) 쪽은 구조적인 강성을 위해 두꺼운 에어포일을 사용하고 로터블레이드의 팁(tip) 쪽에는 얇으면서 양항비(=양력계수/항력계수)가 우수한 에어포일을 사용하는 것이 보통이다.

에어포일은 도 1에 도시한 바와 같이 코드(65)를 따라 분포되는 윗면(63, upper surface) 및 아랫면(64, lower surface)이 합쳐져 이루어지며, 에어포일(6)의 앞부분을 앞전(61, leading edge)라 하고, 뒷부분을 뒷전(62, trailing edge)라 칭한다. 앞전(61)은 통상적으로 앞전반경(611)을 갖도록 되어 있고, 에어포일(6)의 최대 두께(66) 및 코드 길이(도 2 참조)는 에어포일(6)의 성능을 결정짓는 중요한 변수중의 하나로 취급된다. 최대 두께(66)는 코드 길이로 나누어 두께비로 무차원화하여 사용되는 것이 보통이다.

공지된 바와 같이 풍력발전기의 성능 및 효율은 로터블레이드의 단면을 이루는 각 에어포일(6)의 형상에 따라 좌우되고, 적절한 에어포일(6)의 선택은 장기간 운전되는 것이 보통인 풍력발전기에 있어서 중요하다.

그러나, 현재 풍력발전기에 사용되는 대부분의 에어포일(6)은 항공기용으로 개발된 것들이 보통이다. 유체역학적으로 중요한 변수인 레이놀즈 수(=밀도*코드 길이*풍속/공기의 점성 계수)로 예를 들어 보면, 항공기의 경우 운전 조건에서의 레이놀즈 수가 6,000,000 정도인데 반하여, 풍력발전기의 경우에는 500,000~1,600,000 사이에 불과하여, 운전조건이 전혀 다른 분야의 에어포일(6)이 풍력발전기의 로터블레이드 단면 형상으로 사용됨으로써 상당한 성능 저하를 감수해야만 했다.

더욱이, 풍력발전기의 로터블레이드는 스팬이 10m 이상으로 대형이고, 외부 환경의 오염(먼지, 곤충의 시체, 습기, 결빙 등)에 지속적으로 노출되는 반면 청소는 용이하지 아니하여 오염에 따른 성능 저하가 예상됨에도 상기 영향을 고려하지 않은 채 항공기용으로 개발된 에어포일을 그대로 사용함으로써 더욱더 고효율 로터블레이드는 기대할 수 없었다.

풍력터빈용으로 사용되는 에어포일에는 네덜란드의 Delft University of Technology의 DU-W계열, 덴마크의 RIS0-DTU의 RIS0-A 와 RIS0-B 계열, Sweden 항공연구소의 FFA-W 계열, 독일 Stuttgart 대학의 AH 계열, 미국 NREL의 S 계열과 NACA 6 계열 등이 있다. 하나의 에어포일을 개발하기 위해서는 많게는 1~2년 정도의 시간과 인내와 노력의 집중과 예산을 요구하는 어려운 점이 있다. 이로 인해 위에 열거한 에어포일 계열 중 일부는 특허출원에 따라 사용 시 대가를 지불해야 하는 것도 존재한다. 또한 풍력터빈 블레이드는 허브 부분에서 강한 굽힘 모멘트 (bending moment)를 받게 되어 구조 적인 강성을 유지하기 위한 노력이 진행되어 왔다. 이에 따라 허브 부분에서는 에어포일 코드길이 대비 최 대두께비를 50% 정도로 하여 에어포일 단면적을 키움으로써 강성을 증가시켜서 구조적인 이점도 가지 면서 무게를 경감시킬 수 있는 노력이 진행되고 있다. 이러한 에어포일 중에는 에어포일의 뒷전 (trailing edge)이 일정한 두께를 갖도록 하는 flatback airfoil도 있다. 특히 일반적인 에어포일 뒷전은 두께가 얇고 끝이 날카로우나, 허브 근방에서는 강한 굽힘 모멘트에 의해 구조 설계의 어려움이 있어서 flatback airfoil을 사용한다면 그러한 어려움에서 탈피할 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 메가와트 규모의 대용량 풍력터빈 블레이드에 적용할 에어포일군 (airfoil family)을 제공하는 것에 있다. 구체적으로는, 에어포일 군에 속한 각각의 에어포일은 서로의 모양이나 공력특성이 닮음꼴이어야 한다는 것이고, 이러한 구조설계의 이점과 육안으로도 보기 좋은 매끈한 블레이드 형상을 완성할 수 있다. 두번째는 거칠기 민감도가 작은 에어포일을 제공하는 것이다. 표면 거칠기를 반영한 강제천이 (forced transition)를 통해 천이점이 최대한 앞부분으로 이동하였을 때의 양항비가 매끈한 에어포일에서의 자유천이 (free transition) 과정으로부터 얻어낸 양항비의 50% 이상이 되는 에어포일을 제공하는 것을 목적으로 한다. 두께비 30%를 초과하는 에어포일은 양항비 뿐만 아니라 높은 양력계수를 갖도록 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 매끈한 상태의 에어포일의 공력특성을 극대화하되 넓은 범위의 받음각 영역에서 강제천이와 자유천이 상태의 양항비를 비교하여 거칠기 민감도가 작은 에어포일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.

본 발명은 풍력터빈 블레이드에 사용되는 에어포일에 있어서, 상기 에어포일은 윗면과 아랫면을 갖고, 두께비가 코드 길이의 40%이고, 상기 윗면은 모든 수평좌표값(x/c)에 대해서 수직좌표값(y/c)가 양의 값을 가지고, 상기 아랫면은 수평좌표값(x/c)이 0.00초과 ~ 0.936 범위 내에서는 수직좌표값(y/c)의 절대값이 증가하다가 감소하며, 0.936 ~ 1.0 범위 내에서는 수직좌표값(y/c)의 절대값이 다시 증가하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어포일은 아래의 표에 해당하는 수평좌표값(x/c)와 수직좌표값(y/c)의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1. 에어포일 군에 속한 각각의 에어포일은 서로의 모양이나 공력특성이 닮음꼴이어야 한다는 것이고, 이러한 구조설계의 이점과 육안으로도 보기 좋은 매끈한 블레이드 형상을 제공한다.

2.거칠기 민감도가 작은 에어포일을 제공한다. 표면 거칠기를 반영한 강제천이 (forced transition)를 통해 천이점이 최대한 앞부분으로 이동하였을 때의 양항비가 매끈한 에어포일에서의 자유천이 (free transition) 과정으로부터 얻어낸 양항비의 50% 이상이 되는 에어포일을 제공하는 효과가 있다.

3. 두께비 30%를 초과하는 에어포일은 양항비 뿐만 아니라 높은 양력계수를 갖도록 제공하는 효과가 있다. 특히, 매끈한 상태의 에어포일의 공력특성을 극대화하되 넓은 범위의 받음각 영역에서 강제천이와 자유천이 상태의 양항비를 비교하여 거칠기 민감도가 작은 에어포일을 제공하는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 에어포일의 형상을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 에어포일 군의 공력특성 데이터 테이블.
도 4는 본 발명에 따른 에어포일 군의 각 개별 에어포일 형상을 도시한 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 에어포일과 기존 에이포일(DU) 군의 자유천이와 강제천이 조건에서의 최대 양항비와 양력계수들을 최대 양항비가 발생되는 받음각을 기준으로 하여 정리한 테이블.
도 7은 본 발명에 따른 에어포일의 양항비 및 양력계수의 결과 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 에어포일의 양항비 및 양력계수의 결과 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 에어포일의 형상을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 에어포일의 양력 곡선.
도 11은 본 발명에 따른 에어포일의 항력 곡선.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

풍력터빈 블레이드(wind turbine blade)에 사용되는 에어포일(airfoil)의 공력성능은 연간 전력생산량(annual power generation)에 커다란 영향을 줄 수 있다. 풍력 발전기를 설치한 후 운전시간이 증가함에 따라 풍력터빈 블레이드 표면에는 먼지나 벌레 등의 이물질이 고착되어 표면 거칠기 (roughness)가 증가한다. 이러한 거칠기 변화는 경계층 천이에 영향을 주어 공력성능을 저하시키는 원인이 된다. 거칠기 민감도 (roughness sensitivity)가 작은 잘 설계된 에어포일은 블레이드 가동에 따른 표면 거칠기 증가의 영향을 덜 받음으로써 양항비의 저하 현상을 최소화 할 수 있다. 이렇게 설계된 에어포일은 결국 풍력 발전기의 이용률(capacity factor) 증진을 가져올 수 있는 중요한 인자로 작용한다. 거칠기가 공력성능에 미치는 영향은 천이점의 변동에서 그 원인을 찾을 수 있다. 특히 블레이드의 바깥부분(outboard)에서는 두께가 얇으면서 양항비가 우수한 에어포일을 요구한다. 따라서 두께비 25% 이하이면서 거칠기 민감도가 작은 에어포일의 개발이 주요 목표가 되며, 그 보다 더 두꺼운 에어포일의 경우에는 최대 양력계수와 양력 성능이 우수한 에어포일 개발에 목표를 둔다.

본 발명에서는 메가와트 규모의 대용량 풍력터빈 블레이드에 적용할 에어포일군 (airfoil family)을 제공하고자 한다. 이를 위해 에어포일 설계는 다음과 같은 점에 착안하였다. 첫번째 는 에어포일 군에 속한 각각의 에어포일은 서로의 모양이나 공력특성이 닮음꼴이어야 한다는 것이다. 그래야 구조설계의 이점과 육안으로도 보기 좋은 매끈한 블레이드 형상을 완성할 수 있다. 두번째는 거칠기 민감도가 작은 에어포일을 설계하는 것이다. 표면 거칠기를 반영한 강제천이 (forced transition)를 통해 천이점이 최대한 앞부분으로 이동하였을 때의 양항비가 매끈한 에어포일에서의 자유천이(free transition) 과정으로부터 얻어낸 양항비의 50 % 이상이 되도록 설계하는 것을 목표로 한다. 두께비 30 %를 초과하는 에어포일은 양항비 뿐만 아니라 높은 양력계수를 갖도록 설계하는 것도 목표로 한다. 수치계산을 위하여 XFOIL 프로그램을 사용하였으며, 설계의 초점은 매끈한 상태의 에어포일의 공력특성을 극대화하되 넓은 범위의 받음각 영역에서 강제천이와 자유천이 상태의 양항비를 비교하여 거칠기 민감도가 작은 에어포일을 개발하는 것을 목표로 한다.

이하, 에어포일 설계에 대한 방법에 대해 설명한다.

블레이드 팁에 사용되는 18 % 두께비를 갖는 에어포일은 NACA64-618을 사용하는 것으로 하였으며, 다른 두께비를 갖는 에어포일은 도 3에 나타낸 바와 같이 두께와 켐버 분포로부터 기본 형상을 XFOIL에 입력하여 설계하였다. Reynolds 수는 5 MW급 이상의 대형 풍력터빈의 형상과 운전조건을 감안하여 10×10⁶ 으로 설정하였으며, flatback 에어포일 설계 개념을 도입하여 21 % 이상 두께의 에어포일에 대해서는 에어포일 뒷전에 두께가 존재하도록 하였다.

공력성능의 비교는 DU-W 계열의 에어포일 군으로 하여 공력특성이 비슷하거나 우세하도록 설계하는데 역점을 두었다. XFOIL은 층류경계층에서 난류경계층으로 천이하는 현상을 다룰 수 있다. 이때 천이 조건은 eⁿ 방법을 적용한다. 이 방법은 유동의 선형 불안정성에 의해서 2차원 Tollmien-Schlichting 파가 성장하는 것이 천이 유발 구조를 갖는 경우에 한하여 천이점을 예측하는 데에 적용이 가능하다. 여기서 평균적으로 풍동의 실험 결과와 맞추기 위해서는 n=9가 전형적인 값으로 이용된다. 이때 표면이 매끈한 경우에 대해서 자유 천이 현상에 의해 날개의 뒷전 혹은 그 앞에 eⁿ 조건을 만족하는 점이 천이점이 되며, 표면이 거친 에어포일에 대해서는 에어포일 앞전 임의의 위치에 강제적으로 천이점을 부여할 수 있다. 본 발명에서는 천이의 원인이 날개 앞전에서의 이물질 부착이므로 날개 윗면에서는 코드의 5%, 그리고 날개 아랫면에서는 코드의 10%를 천이 위치로 정하였다. 에어포일의 외형을 설계하는 방법에는 최적설계를 통해서 설계변수와 제약조건을 제시한 후 설계변수를 극대화시킬 수 있다. 그렇지만 본 발명에서처럼 블레이드에 사용하기 위한 여러 개의 에어포일 군의 형상을 결정하는 경우에는 에어포일의 외형이 가급적이면 닮은 꼴이어야 구조설계도 용이하고 매끈한 3차원 블레이드 형상을 얻어낼 수 있다. 즉 앞전 반경, 최대 두께 위치, 캠버, 캠버의 위치, 뒷전 두께, 에어포일 상면과 하면이 전체 두께에서 차지하는 비중 등이 서로 닮거나 각각 두께비가 증가함에 따라 점진적인 변화가 이루어져야 한다. 따라서 단순한 최적설계 기법만 가지고 6개 정도의 에어포일의 형상을 최적화 하기란 쉽지 않을 것으로 판단하여 XFOIL에서 제공하는 여러 가지 기능들을 조합하여 에어포일 외형을 결정하도록 초점을 두었다. 다만 설계를 빠르게 하기 위해서 초기 형상을 정하는 데에 특별한 기준은 없지만 공기역학적인 영감을 반영하여 특히 두께비가 커질수록 거칠기 민감도를 줄이기 위해 앞부분에 음의 켐버를 두고 에어포일의 뒷부분에서는 역켐버로 양력을 보상하도록 한다. 이러한 노력의 결과로 얻어낸 에어포일 군의 형상은 도 4와 같다. 특히 40 % 에어포일의 경우에는 원형 실린더와 부드러운 천이를 얻어내기 위해 NACA63-040 에어포일의 최대 두께 위치 앞부분은 타원 형상을 갖도록 변형하였다.

설계된 에어포일과 DU에어포일 군의 자유천이와 강제천이 조건에서의 최대 양항비와 양력계수들을 최대양항비가 발생되는 받음각을 기준으로 정리하여 도 5 및 도 6에 도시하였다.

도 5 내지 도 8에서와 같이 새로이 개발된 에어포일은 DU 에어포일 군에 비해 두께비 30% 이하의 비교적 얇은 에어포일에서 전반적으로 양항비가 우수한 특성을 보이며, 두께비 30%를 초과하는 경우에는 상대적으로 높은 양력계수를 보여주고 있어 설계 목표를 만족한다고 볼 수 있다.

결론적으로, 5 MW 급 이상의 대용량 풍력터빈에 적합한 수평축 풍력터빈 용 에어포일 군을 개발하였다. 개발된 에어포일은 초기설정한 거칠기에 둔감하면 높은 양항비와 양력계수 목표를 만족하며, 두께비 30% 보다 얇은 에어포일의 경우 표면 거칠기를 반영한 강제천이와 매끈한 표면 상태의 자유천이에서의 양항비의 비율은 50%를 넘는 것으로 나타났다. 새로이 개발된 에어포일은 DU 에어포일 군에 비해 두께비 30 % 이하의 비교적 얇은 에어포일에서 전반적으로 양항비가 우수한 특성을 보이며, 두께비 30 %를 초과하는 경우에는 상대적으로 높은 양력계수를 보여주었다.

이하 두께비 40%의 에어포일에 대하여 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명은 풍력터빈 블레이드(wind turbine blade)의 공기역학적인 효율을 증대시킬 목적으로 개발한 에어포일 (airfoil)의 형상 좌표와 그 공력 특성에 대한 내용을 제공하고 있다. 여기서 효율이란 주어진 풍속에서 전기출력으로 변환되는 비율을 말하며, 공기역학적으로 우수한 형상을 갖는 풍력터빈용 에어포일은 풍력터빈의 이용률 (capacity factor)을 높이는 효과를 갖는다. 풍력터빈을 운용하는 발전사업자는 높은 이용률을 갖는 풍력터빈을 선호하게 되는데, 이는 이용률이 풍력발전기의 수입과 직결되기 때문이다.

여기서 가장 중요한 기술이 블레이드를 구성하는 에어포일의 형상이다. 잘 설계된 에어포일 형상은 먼지나, 벌레, 결빙 등에 의해서 블레이드 표면의 거칠기 (roughness)가 증가하여도 출력이 크게 저하되지 않는 특성을 지녀야 한다. 블레이드 표면 거칠기는 출력을 50% 정도까지 감소시키게 되므로 우수한 에어포일의 사용은 풍력발전기의 시장 점유율을 높이는데 가장 중요한 역할을 한다.

풍력터빈 블레이드에 사용되는 에어포일은 에어포일 가족(airfoil family)이라고 하여 서로 비슷한 형상이어야 한다. 여기서 비슷한 형상이라는 것은 에어포일의 최대 두께가 존재하는 코드(chord) 위치, 켐버(camber) 분포, 앞전(leading edge)의 곡률반경, 뒷전(trailing edge)의 두께 비율 등을 말하며, 전반적인 형상이 가족 구성원들의 얼굴이 서로 닮 듯이 블레이드에 사용되는 여러 에어포일들의 형상이 서로 비슷해야 블레이드가 매끄럽고 공기역학적으로도 우수한 특징을 갖는다. 본 발명에 따른 KW1-40 에어포일은 두께비가 코드 길이의 40 %이면서 블레이드의 팁 쪽에 사용되는 비교적 얇은 에어포일로서 레이놀즈 수 (Reynolds number)가 10⁷ 대에서 높은 효율을 갖도록 개발하여 기존의 풍력터빈용 에어포일의 레이놀즈 수보다 3배 정도 높은 운용범위를 지니므로 5 MW급 이상의 대용량 풍력터빈에서 기존에 개발된 에어포일 보다 더 적합한 에어포일 특징을 갖는다. 이 에어포일은 자유천이(free transition) 조건에서 최대 양항비(lift-to-drag ratio)가 155에 이르며, 거칠기 효과를 반영한 강제천이(forced transition, 앞전 아랫면에서 5%, 윗면에서 10% 코드 위치에서 천이)에서 양항비는 40이다.
한편, 도 5에 표시된 바와 같이

는 받음각을 의미하며, 자유천이(free transition)에서 받음각은 8.5이며, 강제천이(forced transition)에서 받음각은 5.5이다.
도 3에 표시된 TE t(%)는 에어포일 뒷전의 두께를 코드길이(c)로 나눈 값의 퍼센티지이며, 두께비가 코드길이(c)의 40%인 경우, 뒷전의 두께를 코드길이(c)로 나눈 값의 퍼센티지는 2.5%이다.
도 3에 표시된 바와 같이,

는 에어포일의 두께가 최대가 되는 위치를 앞전에서 코드길이(c)의 몇 퍼센트인지 나타내는 값으로, 본 발명에서는 에어포일의 두께가 최대가 되는 위치는 앞전으로부터 코드길이(c) 대비 30%에 위치한다.
이하, 본 발명에 따른 KW1-40 에어포일의 형상 좌표는 다음과 같다.

삭제

도 9를 참조하여, x축의 값인 x/c(c는 코드길이)가 1인 지점으로부터 시작하여, 반시계 방향으로 y축의 값인 y/c(c는 코드길이)의 값을 2차원 데이터로 정리하였다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 KW1-40 에어포일의 양력곡선 및 항력곡선을 나타낸다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

6 : 에어포일
t : 최대 두께
c : 코드 길이
c_l : 양력
c_d : 항력
α : 받음각

Claims (2)

1. 삭제
2. 풍력터빈 블레이드에 사용되는 에어포일에 있어서, 상기 에어포일은 윗면과 아랫면을 갖고 두께비가 코드 길이의 40%이며,
   레이놀즈 수는 10⁷이며, 뒷전의 두께를 코드길이로 나눈 값의 퍼센티지는 2.5%이며,
   자유천이(free transition)에서 최대 양항비는 155이며 받음각은 8.5이며,
   강제천이(forced transition)에서 최대 양항비는 40이며 받음각은 5.5이며,
   상기 에어포일의 두께가 최대가 되는 위치는 앞전으로부터 코드길이 대비 30%에 위치하며,
   아래의 표에 해당하는 수평좌표값(x/c)과 수직좌표값(y/c)의 형상을 갖는 두께비 40%의 대용량 풍력터빈 블레이드용 에어포일.
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

Images