KR102562255B1 - 풍력 발전기용 블레이드 - Google Patents

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Abstract

풍력 발전기용 블레이드가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 블레이드의 흡입면에 부착되는 한 쌍의 베인을 구비하는 복수의 와류 발생기를 포함하고, 상기 한 쌍의 베인은 상호간의 이격 거리가 상기 블레이드의 앞전 측에서 뒷전 측으로 갈수록 증가하도록 상기 블레이드의 코드 길이 방향에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리에 따라 결정되는 풍력 발전기용 블레이드가 제공될 수 있다.

Description

풍력 발전기용 블레이드{A BLADE FOR WIND POWER GENERATOR}
본 발명은 풍력 발전기용 블레이드에 관한 것이다.
풍력 발전기는 바람을 전기 에너지로 변환하여 전력을 생성하는 장치로서, 도 1에 도시된 것처럼 로터(rotor), 너셀(nacelle) 및 타워(tower)로 구성되는 것이 일반적이다. 여기서, 로터는 허브(hub)와, 허브에 결합되는 복수의 블레이드(blade)를 포함한다.
풍력 발전기용 블레이드는 단면이 익형(airfoil)으로 구성되고 루트부에서 선단부로 가면서 그 단면 형상이 연속적으로 변화되는 형상을 가진다.
특히, 대형 풍력 발전기에서는 블레이드에 작용하는 하중을 고려하여 블레이트의 루트(root)를 원형으로 구성하고 익형은 큰 두께 비를 가지도록 설계 및 제작된다.
또한, 풍력 발전기의 로터 회전으로 인해 블레이드 루트에 가까워질수록 받음각이 상대적으로 커지고, 그로 인해 국부적인 실속 현상이 발생하게 된다.
이와 같이 구조적 안정성을 고려한 설계로 인해 블레이드의 출력 계수가 낮아질 수 있다.
이에 대한 보상으로 코드(chord) 혹은 블레이드의 길이를 증가시킬 수도 있지만, 그로 인해 블레이드의 제작 및 설치 난이도, 블레이드 하중 등이 증가하고 블레이드 하중의 중심점이 허브에서 멀어지게 되어 효율적이지 못한 문제가 있었다.
이러한 문제를 극복하기 위한 방안으로 와류 발생기(vortex generator)를 블레이드의 루트부에 부착하는 솔루션이 현재 많은 풍력 발전기에 적용되고 있다. 와류 발생기는 자동차, 항공기, 열교환시스템, 풍력 발전기용 블레이드 등에 부착되어 종 방향 와류(longitudinal vortex)를 발생시켜 스톨 발생을 지연 및 감소시키고 유동 현상을 개선하는 무동력 유동 제어 장치로서, 도 2에 도시된 것처럼 한 쌍의 베인(vane)을 포함할 수 있다.
한편, 블레이드의 회전 시 형성되는 유동 박리 영역(separation area)(SA)은 도 3에 도시된 것처럼 블레이드의 스팬(span) 방향으로의 위치에 따라 블레이드의 코드 길이(chord length) 대비 블레이드의 앞전(leading edge)(LE)으로부터의 거리가 달라질 수 있고, 그 결과 와류 발생기의 부착 위치도 유동 박리 영역(SA)의 경계선(separation line)(SL)을 따라 달라질 수 있다. 하지만, 와류 발생기의 부착 위치에 따른 와류 발생기의 설계 가이드라인을 제공하는 연구 및 특허가 거의 전무한 실정이다. 본 발명에서는 와류 발생기의 코드 길이 방향으로의 부착 위치에 따른 와류 발생기의 상단부 길이를 결정하는 방식을 제시하는데 의의가 있다고 할 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1447874호(2014.10.07, 와류 발생 조립체 및 이를 포함하는 풍력 발전기용 블레이드)
본 발명의 실시 예는 와류 발생기를 구성하는 베인의 상단부 길이가 베인의 코드 길이 방향으로의 부착 위치에 따라 결정되는 풍력 발전기용 블레이드를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블레이드의 흡입면에 부착되는 한 쌍의 베인을 구비하는 복수의 와류 발생기를 포함하고, 상기 한 쌍의 베인은 상호간의 이격 거리가 상기 블레이드의 앞전 측에서 뒷전 측으로 갈수록 증가하도록 상기 블레이드의 코드 길이 방향에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리에 따라 결정되는 풍력 발전기용 블레이드가 제공될 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 증가할수록 증가할 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 20% 이상 27.5% 이하이면 0% 내지 68%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 27.5% 초과 35% 이하이면 0% 내지 74%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 35% 초과 42% 이하이면 0% 내지 78%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 42% 초과 50% 이하이면 0% 내지 85%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 50% 초과 68.5% 미만이면 46% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 68.5% 이상 74% 미만이면 66% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 74% 이상 78% 미만이면 70% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)일 수 있다.
상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 78% 이상 80% 이하이면 72% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 베인의 코드 길이 방향으로의 부착 위치에 따라 베인의 상단부 길이를 결정하는 가이드라인을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드가 적용되는 풍력 발전기를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 블레이드에 대한 와류 발생기의 부착 예를 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1의 블레이드의 회전 시 전산유체해석한 결과를 도시한 평면도이고,
도 4는 도 2의 베인의 형상 변경 예를 도시한 도면이고,
도 5는 도 2의 베인의 부착 위치 변경 예를 도시한 도면이고,
도 6은 도 2의 베인의 상단부 길이와 부착 위치에 따른 양항비의 3차원 그 래프이고,
도 7은 도 6의 양항비 반응면을 등고선으로 표현한 등고선 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는, 명백히 다른 의미로 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 단지 특정 실시 예를 설명하기 위한 것으로 볼 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 있는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 특별한 기재가 없는 한 복수형도 포함하는 것으로 볼 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재된 경우, 해당 부분은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 어떤 구성요소 "상"으로 기재된 경우, 해당 구성요소의 위 또는 아래를 의미하고, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"된다고 기재된 경우, 해당 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라, 해당 구성요소가 또 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 어떤 구성요소를 설명하는데 있어서 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있지만, 이러한 용어는 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등을 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드가 적용되는 풍력 발전기를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 풍력 발전기(10)는 로터(100), 로터(100)가 회전 가능하게 결합되는 너셀(200), 및 너셀(200)을 지지하는 타워(300)를 포함할 수 있고, 로터(100)는 허브(110)와, 허브(110)에 결합되는 복수의 블레이드(120)를 포함할 수 있다.
블레이드(120)는 허브(110)에 결합되는 루트가 원형으로 구성될 수 있고, 단면이 익형으로 구성되되 루트부에서 선단부로 가면서 그 단면 형상이 연속적으로 변화되는 형상을 가질 수 있다.
특히, 블레이드(120)는 익형이 큰 두께 비를 가지도록 설계 및 제작될 수 있다.
예를 들어, 블레이드(120)는 40%의 두께 비를 가지는 Delft university 에어포일을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 블레이드에 대한 와류 발생기의 부착 예를 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기용 블레이드(120)는 복수의 와류 발생기(130)를 포함할 수 있고, 와류 발생기(130)는 한 쌍의 베인(131, 132)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 베인(131, 132)은 블레이드(120)의 흡입면(suction surface)에 부착될 수 있다.
또한, 한 쌍의 베인(131, 132)은 블레이드(120)의 스팬 방향으로 상호간의 이격 거리가 블레이드(120)의 앞전(LE) 측에서 뒷전(trailing edge)(TE) 측으로 갈수록 증가하도록 블레이드(120)의 코드 길이 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 여기서, 코드(C)는 블레이드(120)의 앞전(LE)과 뒷전(TE)을 연결하는 선분을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제1 베인(131)은 와류 발생기(130)의 중앙에 배치되는 코드(C)에 대하여 블레이드(120)의 루트 측으로 11°만큼 경사지게 연장될 수 있고, 제2 베인(132)은 와류 발생기(130)의 중앙에 배치되는 코드(C)에 대하여 블레이드(120)의 선단(tip) 측으로 11°만큼 경사지게 연장될 수 있다. 한편, 복수의 와류 발생기(130) 사이의 거리(D1)가 6이라고 하면, 베인(131, 132)은 0.05의 두께를 가지는 판상 부재일 수 있다.
도 4는 도 2의 베인의 형상 변경 예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 베인의 부착 위치 변경 예를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에서는 도 2에 도시된 와류 발생기(130)의 배치 및 형상을 베이스 모델로 하여 베인(131, 132)의 상단부 길이와 부착 위치를 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 다양하게 변경해가면서 전산유체해석을 수행하였다. 이때, 블레이드(120)는 대부분의 대형 풍력 발전기에 적용되고 있는 40% 두께 비의 Delft university 에어포일을 포함할 수 있다.
베인(131, 132)은 하단부(BP)의 길이(L1) 대비 상단부(UP)의 길이(L2), 즉 L2/L1에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.
일 예로, 베인(131, 132)은 L2/L1이 0%인 경우 삼각형 형상으로 이루어질 수 있다.
다른 예로, 베인(131, 132)은 L2/L1이 100%인 경우 직사각형 형상으로 이루어질 수 있다.
또 다른 예로, 베인(131, 132)은 L2/L1이 0% 초과 100% 미만인 경우 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상단부(UP)의 길이(L2)는 베이스 모델과 비교하여 상단부(UP)의 후단 위치는 고정시키되 상단부(UP)의 전단 위치를 변경하는 방식으로 변경될 수 있다.
베인(131, 132)의 상단부(UP)는 L2/L1이 0%인 경우(이 경우에는 상단부(UP)는 선분이 됨)를 제외하고 베인(131, 132)의 상단 면을 의미할 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 베인(131, 132)의 하단부(BP)는 블레이드(120)의 만곡된 표면 형상으로 인해 곡면으로 이루어질 수 있지만 블레이드(120)의 표면과 만나는 하단부(BP)의 꼭지점들을 서로 연결한 직선으로 구획되는 평면으로 정의될 수 있고, 베인(131, 132)에서 하단부(BP)의 후단과 상단부(UP)의 후단을 연결하는 후단부(AP)는 하단부(BP)와 상단부(TP)에 대하여 수직한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
베인(131, 132)의 부착 위치는 블레이드(120)의 코드 길이(D2) 대비 블레이드(120)의 앞전(LE)으로부터 베인(131, 132)까지의 코드 길이 방향으로의 거리(D3), 즉 D3/D2로 표현될 수 있고, 도 5에는 D3/D2가 각각 25%, 30%, 50% 및 75%인 경우를 예시로 도시하였다.
한편, 본 발명의 전산유체해석 범위는 벗어나지만 이해 편의를 위해 설명하면, D3/D2가 0%이면 베인(131, 132)이 블레이드(120)의 앞전(LE)에 배치되는 경우를 의미할 수 있고 D3/D2가 100%이면 베인(131, 132)이 블레이드(131, 132)의 뒷전(TE)에 배치되는 경우를 의미할 수 있다.
도 6은 도 2의 베인의 상단부 길이와 부착 위치에 따른 양항비의 3차원 그 래프이고, 도 7은 도 6의 양항비 반응면을 등고선으로 표현한 등고선 그래프이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에서는 전술한 전산유체해석 결과를 기초로 베인(131, 132)의 상단부 길이(예를 들어, L2/L1)와 부착 위치(예를 들어, D3/D2)에 따른 양항비를 계산하여 반응면 기법을 이용하여 도 6에서와 같이 양항비 반응면의 3차원 그래프를 산출하였고, 이를 기초로 도 7에서와 같이 양항비 반응면의 등고선 그래프 상에 베인(131, 132)의 부착 위치(예를 들어, D3/D2)에 따른 베인(131, 132)의 상단부 길이(예를 들어, L2/L1)의 허용 범위(A)를 표시하였다. 여기서, 양항비는 에어포일의 효율성을 나타내는 것으로서 항력계수(CD) 대비 양력계수(CL), 즉 CL/CD로 정의될 수 있다.
그 결과, 베인(131, 132)의 상단부 길이(예를 들어, L2/L1)의 허용 범위(A)는 베인(131, 132)의 부착 위치(예를 들어, D3/D2) 별로 양항비가 가장 우수한 영역으로 결정될 수 있다.
표 1은 베인(131, 132)의 부착 위치(예를 들어, D3/D2)에 따른 베인(131, 132)의 상단부 길이(예를 들어, L2/L1)의 허용 범위(A)의 상세 정보를 나타낸 것이다.
부착 위치(D3/D2)(%) 상단부 길이(L2/L1)(%) 허용 오차(%)
20~27.5 34 34
27.5~35 37 37
35~42 39 39
42~50 42.5 42.5
50~68.5 73 27
68.5~74 83 17
74~78 85 15
78~80 86 14
상기 표 1을 참조하면, 베인(131, 132)의 하단부 길이 대비 상단부 길이(L2/L1)는 블레이드(120)의 코드 길이 대비 블레이드(120)의 앞전(LE)으로부터 베인(131, 132)까지의 코드 길이 방향으로의 거리(D3/D2)에 따라 결정될 수 있고, 구체적으로 블레이드(120)의 코드 길이 대비 블레이드(120)의 앞전(LE)으로부터 베인(131, 132)까지의 코드 길이 방향으로의 거리(D3/D2)가 증가할수록 증가하는 것을 확인할 수 있다.
제1 예로, L2/L1는 D3/D2가 20% 이상 27.5% 이하이면 0% 내지 68%일 수 있다. 제2 예로, L2/L1는 D3/D2가 27.5% 초과 35% 이하이면 0% 내지 74%일 수 있다. 제3 예로, L2/L1는 D3/D2가 35% 초과 42% 이하이면 0% 내지 72%일 수 있다. 제4 예로, L2/L1는 D3/D2가 42% 초과 50% 이하이면 0% 내지 85%일 수 있다. 제5 예로, L2/L1는 D3/D2가 50% 초과 68.5% 미만이면 46% 내지 100%일 수 있다. 제6 예로, L2/L1는 D3/D2가 68.5% 이상 74% 미만이면 66% 내지 100%일 수 있다. 제7 예로, L2/L1는 D3/D2가 74% 이상 78% 미만이면 70% 내지 100%일 수 있다. 제8 예로, L2/L2는 D3/D2가 78% 이상 80% 이하이면 72% 내지 100%일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 실시 예를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 풍력 발전기 100: 로터
110: 허브 120: 블레이드
130: 와류 발생기 131: 제1 베인
132: 제2 베인 200: 너셀
300: 타워

Claims (9)

  1. 블레이드의 흡입면에 부착되는 한 쌍의 베인을 구비하는 복수의 와류 발생기를 포함하고,
    상기 한 쌍의 베인은 상호간의 이격 거리가 상기 블레이드의 앞전 측에서 뒷전 측으로 갈수록 증가하도록 상기 블레이드의 코드 길이 방향에 대하여 경사지게 배치되고,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리에 따라 결정되는 풍력 발전기용 블레이드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 20% 이상 27.5% 이하이면 0% 내지 68%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 27.5% 초과 35% 이하이면 0% 내지 74%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 35% 초과 42% 이하이면 0% 내지 78%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 42% 초과 50% 이하이면 0% 내지 85%(0%는 상기 베인이 삼각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 50% 초과 68.5% 미만이면 46% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 68.5% 이상 74% 미만이면 66% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 74% 이상 78% 미만이면 70% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베인의 하단부 길이 대비 상단부 길이는 상기 블레이드의 코드 길이 대비 상기 블레이드의 앞전으로부터 상기 베인까지의 코드 길이 방향으로의 거리가 78% 이상 80% 이하이면 72% 내지 100%(100%는 상기 베인이 직사각형 형상인 경우임)인 풍력 발전기용 블레이드.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140328692A1 (en) 2013-05-02 2014-11-06 General Electric Company Attachment system and method for wind turbine vortex generators
JP2017150447A (ja) 2016-02-26 2017-08-31 三菱重工業株式会社 風車翼用ボルテックスジェネレータ、風車翼、風力発電装置、及びボルテックスジェネレータの取付方法
JP2018025114A (ja) 2016-08-08 2018-02-15 三菱重工業株式会社 風車翼、風車ロータ及び風力発電装置並びにボルテックスジェネレータの取付方法
JP2019011741A (ja) 2017-06-30 2019-01-24 三菱重工業株式会社 ボルテックスジェネレータ及び風車翼アセンブリ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101447874B1 (ko) 2013-05-24 2014-10-07 삼성중공업 주식회사 와류 발생 조립체 및 이를 포함하는 풍력 발전기용 블레이드

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140328692A1 (en) 2013-05-02 2014-11-06 General Electric Company Attachment system and method for wind turbine vortex generators
JP2017150447A (ja) 2016-02-26 2017-08-31 三菱重工業株式会社 風車翼用ボルテックスジェネレータ、風車翼、風力発電装置、及びボルテックスジェネレータの取付方法
JP2018025114A (ja) 2016-08-08 2018-02-15 三菱重工業株式会社 風車翼、風車ロータ及び風力発電装置並びにボルテックスジェネレータの取付方法
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