KR20140092040A - Blade with good lift drag ratio - Google Patents

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KR20140092040A
KR20140092040A KR1020130004246A KR20130004246A KR20140092040A KR 20140092040 A KR20140092040 A KR 20140092040A KR 1020130004246 A KR1020130004246 A KR 1020130004246A KR 20130004246 A KR20130004246 A KR 20130004246A KR 20140092040 A KR20140092040 A KR 20140092040A
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blade
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KR1020130004246A
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서성호
한정영
홍철현
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a technology in relation to a blade for attaining enhancement of lift to drag ratio by increasing lift coefficient and decreasing drag coefficient. Concretely, the present invention provides the blade where the thickness (delta) of a boundary layer at a separation point is assumed to be 1.38 mm, longitudinally forming a continuous groove on its upper surface, wherein the value of ″l″ is positive when the rear end of the groove is positioned ahead of the separation point, the value of ″l″ is negative when the rear end of the groove is positioned in the rear of the separation point where a distance between the rear end of the grooves and the separation point is ″l″, and ″A″, ″B″ and ″C″ are designed to be 1, 0.12 and -0.5 to 0.5, respectively where a width of the groove is ″d″, a maximum depth of the groove is ″h″, depth ratio (h/delta) is defined to be ″A″, width ratio (h/delta) is defined to be ″B″, and ratio of a length to the separation point (1/delta) is defined to be ″C″, thereby attaining enhancement of the lift to drag ratio (CL/CD).

Description

양항비가 향상되는 블레이드{BLADE WITH GOOD LIFT DRAG RATIO}{BLADE WITH GOOD LIFT DRAG RATIO}

본 발명은 비행기나 풍력발전 등에 사용되는 블레이드에 관한 것으로서 양력계수는 증대시키고, 항력계수는 감소시켜서 양항비의 향상을 달성할 수 있도록 하는 블레이드에 관련된 기술이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blade used for an airplane or a wind power generation, and relates to a blade capable of increasing the lift coefficient and reducing the drag coefficient, thereby achieving improvement of the port ratio.

비행기의 날개는 기체의 무게를 지지하기 위해 필요한 양력을 담당하게 되며, 비행기의 성능은 블레이드의 특성에 의해 좌우되므로 그 구조나 강도를 고려하여 설계조건을 가장 만족시킬 수 있는 블레이드를 채택할 필요가 있다.Since the airplane's wings are responsible for the lift required to support the weight of the aircraft and the performance of the airplane depends on the characteristics of the blades, it is necessary to adopt a blade that can best satisfy the design conditions have.

그리고 비행기의 날개는 그 형상 및 표면의 형태에 따라 큰 성능의 차이를 나타내며, 일반적으로 낮은 레이놀즈수에서는 표면이 매끈한 날개에 비하여 거친 표면이 더 높은 양항비(Lift-to-drag ratio)를 갖는 것으로 알려져 있고, 자연에 존재하는 곤충이나 새와 같은 비행 생명체의 날개 형태에서도 이러한 구조가 쉽게 관찰된다.The wing of a plane exhibits a large performance difference depending on its shape and surface shape. Generally, a rough surface has a higher lift-to-drag ratio than a smooth wing with a low Reynolds number This structure is easily observed even in the form of wings of flying creatures such as insects and birds that are known and exist in nature.

본 발명과 관련한 종래기술로 대한민국 등록특허번호 제10-1216308호의 "풍력발전기 블레이드의 루트 에어포일"이 있다.In the prior art related to the present invention, there is a "root airfoil of a wind power generator blade" of Korean Patent No. 10-1216308.

도 1은 종래기술에 따른 루트 에어포일을 도시한 단면도이며, 루트 에어포일(100)은 앞전(leading edge)(101)과 뒷전(trailing edge)(102)을 잇는 시위선(chord)(103)을 기준으로 상측에 형성된 흡입면(104)과 하측에 형성된 압력면(105)을 가진다.1 is a cross-sectional view of a root airfoil according to the prior art. The root airfoil 100 includes a chord 103 connecting the leading edge 101 and the trailing edge 102, A suction surface 104 formed on the upper side and a pressure surface 105 formed on the lower side.

종래기술은 소정의 조건에서 시위선의 길이(x/c)가 0.4인 지점에서 압력면의 루트 에어포일의 두께(y/c)는 -0.11이고, 시위선의 길이가 0.6인 지점에서 압력면의 루트 에어포일의 두께는 -0.085이며, 시위선의 길이가 0.8인 지점에서 압력면의 루트 에어포일의 두께는 -0.032이고, 시위선의 길이가 1.0인 지점에서 압력면의 루트 에어포일의 두께는 0.0인 것을 특징으로 한다.In the prior art, the thickness (y / c) of the root airfoil on the pressure surface is -0.11 at the point where the length (x / c) of the visual line is 0.4 under the predetermined condition, The thickness of the airfoil is -0.085, the thickness of the root airfoil on the pressure side is -0.032 at the point where the length of the ridge line is 0.8, and the thickness of the root airfoil on the pressure side is 0.0 .

즉, 종래기술은 블레이드의 루트 에어포일 두께를 위치에 따라 달리하는 것으로 높은 양항비를 가지도록 설계된 것이다.That is, the prior art is designed to have a high aspect ratio by varying the root airfoil thickness of the blade depending on the position.

하지만, 종래기술은 블레이드의 루트쪽만을 고려한 것이므로 긴 스팬을 갖는 블레이드의 전체에 대한 양항비 향상을 위한 고려가 부족하다는 문제점이 있었다.
However, since the prior art only considers the root side of the blade, there is a problem in that there is a lack of consideration for improving the aspect ratio of the blade having a long span.

1. 대한민국 등록특허번호 제10-1216308호(2012.12.20 등록)1. Korean Registered Patent No. 10-1216308 (Registered on December 20, 2012)

본 발명은 블레이드의 종방향으로 소정의 그루브를 형성시켜서 비교적 손쉽게 블레이드의 양항비를 향상시킬 수 있도록 하는 기술을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a technique for forming a predetermined groove in the longitudinal direction of a blade so as to relatively easily improve the armament ratio of the blade.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 양항비가 향상되는 블레이드는, 박리 시작점의 경계층 두께(δ)가 1.38mm인 것으로 가정되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드의 상면에 종방향으로 연속적인 그루브가 형성되되, 상기 그루브의 후단은 상기 박리 시작점과 거리 "l"을 이루며, 상기 그루브의 후단이 상기 박리 시작점으로부터 전방에 위치할 때 "l"값은 +값을 가지고, 후방에 위치할 때 "l"값은 -값을 가지게 되고, 상기 그루브의 폭은 "d"이고, 상기 그루브의 최대 깊이는 "h"이고, 깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되고, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되며, A=1, B=0.12, C=-0.5~0.5 의 범위가 되도록 설계되어 양항비(CL/CD)의 향상을 달성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above-mentioned object, the present invention provides a blade having an improved portability ratio, wherein a boundary layer thickness (delta) of a separation starting point is assumed to be 1.38 mm, and a continuous groove is formed in the longitudinal direction on the upper surface of the blade L "value has a positive value when the rear end of the groove is located forward from the peeling start point, and" l "when the rear end of the groove is positioned rearward from the peeling start point. Value has a minus value, the width of the groove is "d", the maximum depth of the groove is "h", the depth ratio h / δ is defined as "A" B = 0.12, C = -0.5 to 0.5 (A / B) is defined as " B ", the ratio ratio l / So that improvement of the port ratio CL / CD can be achieved.

그리고 본 발명에서 상기 양항비가 향상되는 블레이드는 그루부가 없는 블레이드에 비해 양항비가 9% 이상 향상되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the blade having the above-mentioned improved bulb ratio is characterized in that the armament ratio is improved by 9% or more as compared with the blade without the plain portion.

본 발명의 또 다른 사상으로서의 양항비가 향상되는 블레이드는, 박리 시작점의 경계층 두께(δ)가 1.38mm인 것으로 가정되는 블레이드에 있어서, 상기 블레이드의 상면에 거리 "p"의 간격을 두고 종방향으로 연속적인 동일한 형상의 제1그루브와 제2그루브가 형성되되, 상기 제2그루브의 후단은 상기 박리 시작점과 거리 "l"을 이루며, 상기 그루브의 후단이 상기 박리 시작점으로부터 전방에 위치할 때 "l"값은 +값을 가지고, 후방에 위치할 때 "l"값은 -값을 가지게 되고, 상기 제1 및 제2그루브의 폭은 "d"이고, 상기 제1 및 제2그루브의 최대 깊이는 "h"이고, 깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되고, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되고, 피치비(pitch ratio:p/d)는 "D"로 정의되며, A=0.8, B=0.1, C=-0.5~0.5, D=0.7~1.15의 범위가 되도록 설계되어 양항비(CL/CD)의 향상을 달성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention, there is provided a blade in which a boundary layer thickness delta of a separation starting point is 1.38 mm, Quot; 1 "when the rear end of the groove is located forward from the peeling start point, and a first groove and a second groove having the same shape are formed on the rear surface of the groove, The value of the first groove has a positive value, the value of the first groove has a positive value, the depth ratio h / d is defined as "A", the width ratio h / d is defined as "B", and the length ratio l / D) is defined as " C ", the pitch ratio p / d is defined as "D ", A = 0.8, B = 0.1, C = -0.5 to 0.5, D = 0.7 to 1.15It is designed so that the above is characterized in that in order to achieve an improvement in yanghang ratio (CL / CD).

그리고 본 발명에서 상기 양항비가 향상되는 블레이드는 그루부가 없는 블레이드에 비해 양항비가 10% 이상 향상되는 것을 특징으로 한다.
In addition, in the present invention, the blade in which the above-mentioned inclination ratio is improved is characterized in that the armament ratio is improved by 10% or more as compared with the blade without the grooved portion.

본 발명에 의한 양항비가 향상되는 블레이드는 블레이드의 상면 표면에 종방향으로 연속적인 그루브를 형성시키되, 경계층 두께 및 박리 시작점을 고려하여 그루브의 깊이나 폭 및 박리 시작점으로부터 그루브의 후단까지의 거리를 고려하여 그루브를 설계함으로써 양항비를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
The blade having the improved portability ratio according to the present invention is formed by forming a continuous groove in the longitudinal direction on the upper surface of the blade, considering the depth and width of the groove and the distance from the peeling start point to the rear end of the groove So that it is possible to improve the portability ratio by designing the groove.

도 1은 종래기술에 따른 루트 에어포일을 도시한 단면도.
도 2는 일반적인 NACA0015 블레이드의 단면도.
도 3은 받음각(angle of attack, α)에 대한 개념도.
도 4는 박리 시작점의 개념도.
도 5는 경계층 두께에 대한 개념도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 단면도.
도 7은 도 6에서 주요부에 대한 확대도.
도 8은 블레이드에 그루브가 한 개 형성될 때의 전산해석의 결과치를 보여주는 표.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 블레이드의 단면도.
도 10은 주요부에 대한 확대도.
도 11은 A, B, C, D 값을 달리하면서 전산해석을 실시한 결과표.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cross-sectional view of a prior art root airfoil.
Figure 2 is a cross-sectional view of a typical NACA0015 blade.
Fig. 3 is a conceptual diagram of an angle of attack (a). Fig.
4 is a conceptual view of the peeling start point.
5 is a conceptual diagram of boundary layer thickness;
6 is a cross-sectional view of a blade in accordance with one embodiment of the present invention.
Fig. 7 is an enlarged view of the main part in Fig. 6; Fig.
8 is a table showing the results of computational analysis when one groove is formed in the blade.
9 is a cross-sectional view of a blade according to yet another embodiment;
10 is an enlarged view of a main part;
Fig. 11 is a table of results obtained by performing computational analysis while varying the values of A, B, C, and D. Fig.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions throughout the specification.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Whenever a component is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements, not the exclusion of any other element, unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에 의한 양항비가 향상되는 블레이드는 블레이드의 표면에 아크 형태의 그루브(groove)를 형성시켜서 양력계수(CL)는 증대시키고, 항력계수(CD)는 감소시켜서 양항비(Lift to drag ration, CL/CD)의 향상을 달성하고자 한다.According to the present invention, the blade having the improved portability ratio has an arc-shaped groove formed on the surface of the blade to increase the lift coefficient CL and decrease the drag coefficient CD to thereby provide a lift to drag ratio CL / CD). ≪ / RTI >

본 발명의 실시예에서 사용된 블레이드의 형상 모델은 일반적인 NACA0015를 이용하였다.The shape model of the blade used in the embodiment of the present invention is a general NACA0015.

도 2는 일반적인 NACA0015 블레이드의 단면 형상을 보여준다.Figure 2 shows the cross-sectional shape of a typical NACA0015 blade.

이러한 블레이드의 경우 받음각 7°일 때 가장 효율이 좋은 것으로 알려져 있으며, 본 발명의 실시예에서도 기본적인 전제조건으로 받음각(angle of attack)이 7°인 것으로 한다.In the case of such a blade, it is known that the angle of attack is 7 ° as a basic precondition in the embodiment of the present invention.

도 3은 받음각(angle of attack, α)에 대한 개념도를 보여준다.Fig. 3 shows a conceptual diagram of an angle of attack (a).

도시된 바와 같이 받음각은 블레이드를 절단한 면의 기준선(일반적으로 프로필의 전연과 후연을 연결한 직선, 시위선이라고도 한다)과 기류가 이루는 각도를 의미하며, 시위선의 길이는 코드(chord, c)가 된다.As shown, the angle of attack refers to the angle between the baseline (generally a straight line connecting the leading edge of the profile and the trailing edge, also referred to as the protruding line) and the airflow, and the length of the protruding line is the chord (c) .

본 발명은 블레이드의 상면에 하나 이상의 그루브를 형성시켜서 양항비를 향상시킬 수 있도록 하고자 하며, 그루브의 형성 위치는 매우 중요한 요소가 되고, 그루브의 위치를 결정하기 위해 본 발명에서는 그루브가 없는 블레이드를 이용하여 받음각 7°에서 측정되는 기류의 박리 시작점 및 박리 시작점에서의 경계층 두께를 측정하였다.In the present invention, one or more grooves are formed on the upper surface of the blade so as to improve the positive / negative ratio. The forming position of the groove becomes a very important factor. In order to determine the position of the groove, And the thickness of the boundary layer at the starting point of the air flow and the starting point of peeling measured at the angle of attack 7 ° were measured.

한편 블레이드의 상면에 형성되는 그루브는 블레이드의 종방향을 따라 연속되게 연장되는 것이며, 여기서 종방향이란 코드(c)와 직교되는 축을 의미한다.On the other hand, the groove formed on the upper surface of the blade extends continuously along the longitudinal direction of the blade, wherein the longitudinal direction means an axis orthogonal to the code (c).

측정된 박리 시작점(separation point)은 x/c=0.075이며, 경계층 두께(δ)는 1.38mm 였다.The measured separation point was x / c = 0.075 and the boundary layer thickness (delta) was 1.38 mm.

그루브가 없는 블레이드를 이용하여 측정된 경계층 두께 및 박리 시작점은 일종의 상수로 활용된다.The thickness of the boundary layer and the starting point of peeling measured using a grooveless blade are used as a constant.

언급된 박리 시작점 및 경계층 두께의 정의는 다음과 같다.The definition of the peeling start point and the boundary layer thickness is as follows.

도 4는 박리 시작점의 개념도이며, 박리 시작점이란 기류가 블레이드 상면을 따라 흐를 때 블레이드 표면에서 압력 감소를 견디지 못하고, 박리(Separation) 현상이 일어나는 지점을 의미하며, 박리가 발생되면 역압력에 의한 역흐름으로 인해 회오리, 소용돌이, 역류(eddy)가 발생하게 된다.FIG. 4 is a conceptual diagram of the peeling start point. The peeling starting point means a point where peeling can not be tolerated when the airflow flows along the upper surface of the blade, The flow causes vortex, vortex, and eddy.

그리고 도 5는 경계층 두께에 대한 개념도이며, 경계층 두께(δ)란, 블레이드를 향해 유입되는 기류의 균일속도를 U∞라고 할 때, 블레이드의 표면에서부터의 속도회복이 U∞의 99%에 해당되는 속도지점의 바닥에서의 높이를 의미한다.And Fig. 5 is a conceptual diagram of the boundary layer thickness. The boundary layer thickness (δ) means that the velocity recovery from the surface of the blade is 99% of U∞ when the uniform velocity of the airflow entering the blade is U∞ Means the height at the bottom of the velocity point.

본 발명의 일 실시예의 경우 블레이드의 상면에 하나의 그루브가 형성되는 것을 예로 하며, 박리 시작점이 그루브 내부에 위치되도록 그루브를 형성시키도록 한다.In an embodiment of the present invention, one groove is formed on the upper surface of the blade, and a groove is formed so that the peeling start point is located inside the groove.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 단면도이며, 도 7은 도 6에서 주요부에 대한 확대도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view of a blade according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged view of a main part in FIG.

그루브(G)는 폭="d"를 가지며, 그루브의 최대깊이="h"이고, 박리 시작점으로부터 그루부의 후단은 거리 "l"값을 가지게 된다. 거리 "l"값은 그루브의 후단이 박리 시작점으로부터 전방에 위치할 때는 +값을 가지게 되며, 반대로 후방에 위치할 때는 -값을 가지게 된다. The groove G has a width = "d", the maximum depth of the groove = "h", and the rear end of the groove from the peeling start point has a distance "l". The value of the distance "l" has a positive value when the rear end of the groove is located forward from the peeling start point, and a negative value when it is located rearward.

즉, 도 7과 같이 박리 시작점과 그루브의 후단간 거리가 +l인 경우 박리 시작점은 그루브(G)의 외부에 위치되며, 반대로 박리 시작점과 그루브의 후단간 거리가 -l인 경우 박리 시작점은 그루브(G)의 내부에 위치하게 된다.7, when the peeling start point and the rear distance of the groove are + l, the peeling starting point is located outside the groove G. On the other hand, when the peeling starting point and the rear distance of the groove are -l, (G).

본 발명에서 양항비를 높이기 위해서는 그루브(G)의 폭, 깊이, 박리 시작점과의 거리 등이 중요하며, 언급된 상수 성분들과 변수가 되는 그루브의 폭(d), 깊이(h) 및 박리 시작점과의 거리(l)를 이용하여 최적의 조합을 찾고자 한다.In order to increase the portability ratio in the present invention, the width, depth and distance from the peeling start point of the groove G are important, and the width d, the depth h and the peeling start point of the groove, And the distance (l) between the two.

그루브의 깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되며, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되는 것으로 한다.The depth ratio h / delta of the groove is defined as " A ", the width ratio h / d is defined as "B ", and the length ratio l / ) Is defined as "C ".

본 발명의 출원인은 전산해석(CFD)을 통해 본 발명의 실시예와 같은 블레이드의 공력특성을 해석하였으며, 그루브의 존재로 인한 양항비 향상을 확인할 수 있었다.The Applicant of the present invention analyzed the aerodynamic characteristics of the blades according to the embodiment of the present invention through computational analysis (CFD), and confirmed that the improvement in the portability ratio due to the presence of the grooves was confirmed.

도 8은 블레이드에 그루브가 한 개 형성될 때의 전산해석의 결과치를 보여주는 표이다.8 is a table showing the results of computational analysis when one groove is formed in the blade.

도시된 바와 같이 출원인은 A, B, C의 값을 달리하면서 다양한 조합으로 총 13회에 걸친 전산해석을 수행하였으며, 이를 통해 양항비(CL/CD) 향상을 거둘 수 있는 것을 확인했다.As shown in the figure, the Applicant has carried out a total of 13 computation analyzes in various combinations with different values of A, B, and C, and confirmed that it is possible to improve the loading ratio (CL / CD).

특히, A, B, C 값이 특정한 밴드에 있을 때 괄목할 만한 양항비의 향상이 있었으며, A=1, B=0.12, C=-0.5~0.5 의 범위에 있을 때 안정적이면서도 높은 양항비 향상(최소 9% 이상)이 가능함을 확인했다. 즉, 상기의 조건일 때 그루브가 없는 블레이드에 비교하여 본 발명의 실시예에 따른 블레이드는 9% 이상의 양항비 향상을 달성할 수 있게 된다.Particularly, when the values of A, B and C were in a specific band, there was a remarkable improvement of the input ratio. When the values were in the range of A = 1, B = 0.12 and C = -0.5 ~ 0.5, At least 9%). That is, in the above condition, the blade according to the embodiment of the present invention can attain an improvement in the portability ratio of 9% or more as compared with the grooveless blade.

테스트 No.9 A=1, B=0.12, C=0.5의 조건일 때 양항비는 9.21% 향상되었으며, 테스트 No.8 A=1, B=0.12, C=0의 조건일 때 양항비는 10.65% 향상되었고, 테스트 No.7 A=1, B=0.12, C=-0.5의 조건일 때 양항비는 12.43% 향상되었다.Test No.9 When the condition of A = 1, B = 0.12, C = 0.5, the binomial ratio was improved by 9.21% and when the condition of Test No. 8 A = 1, B = 0.12, C = 0, %, And when the condition of Test No. 7 A = 1, B = 0.12, and C = -0.5 was satisfied, the loading ratio was improved by 12.43%.

이러한 결과치를 통해서 바람직한 A, B, C의 설정 범위는 A=1, B=0.12, C=-0.5~0.5 의 범위가 되도록 설계하는 것이 양항비 향상에 효과적임을 알 수 있다.
From these results, it can be seen that the preferable setting range of A, B, and C is effective in improving the port ratio by designing A = 1, B = 0.12, and C = -0.5 to 0.5.

다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명하도록 하며, 도 9는 또 다른 실시예에 따른 블레이드의 단면도이고, 도 10은 주요부에 대한 확대도이다.Next, another embodiment of the present invention will be described. Fig. 9 is a sectional view of a blade according to yet another embodiment, and Fig. 10 is an enlarged view of a main part.

또 다른 실시예에서의 양항비가 향상되는 블레이드는 블레이드의 상면에 2개의 그루브가 형성된다. 도시된 바와 같이 제1그루브(G1)와 제2그루브(G2)가 이격거리를 두고 형성되며, 동일한 형상을 갖는 제1그루브(G1)와 제2그루브(G2)는 거리 "p"의 간격을 유지하게 된다.In another embodiment, the blade in which the portability ratio is improved has two grooves formed on the upper surface of the blade. As shown in the drawing, the first groove G1 and the second groove G2 are spaced apart from each other, and the first grooves G1 and the second grooves G2 having the same shape are spaced apart by a distance "p" .

제2그루브(G2)의 후단과 인접하여 박리 시작점이 형성되며, 박리 시작점으로부터 제2그루브의 후단간 거리 "l"은 +값 혹은 -값을 가질 수 있다. 제2그루부의 후단이 박리 시작점보다 전방에 위치될 때 "l"값은 +값을 가지게 되며, 반대로 제2그루부의 후단이 박리 시작점보다 후방에 위치되면 "l"값은 -값을 가지게 된다.A peeling starting point is formed adjacent to the rear end of the second groove G2 and the rear distance "l" of the second groove from the peeling starting point may have a positive value or a negative value. The value of "1" has a positive value when the rear end of the second groove portion is located before the peeling start point, and the value of "l" has the negative value when the rear end of the second groove portion is located behind the peeling start point.

즉, 박리 시작점이 제2그루브의 후단보다 후방에 위치되면 박리 시작점은 제2그루부(G2)의 외부에 위치되고, 반대로 박리 시작점이 제2그루브의 후단보다 전방에 위치되면 박리 시작점은 제2그루브(G2)의 내부에 위치하게 된다.That is, when the peeling starting point is located behind the rear end of the second groove, the peeling starting point is located outside the second groove G2. On the contrary, when the peeling starting point is located forward of the rear end of the second groove, And is located inside the groove G2.

박리 시작점(x/c)은 0.075가 되는 지점으로 하며, 박리 시작점의 경계층 두께(δ)는 1.38mm인 것으로 한다.It is assumed that the peeling start point (x / c) is 0.075, and the thickness of the boundary layer at the peeling start point is 1.38 mm.

제2그루브의 후단은 박리 시작점으로부터 떨어진 거리 "l"값을 이루며, 제1그루브 및 제2그루브의 폭은 "d"이고, 제1그루브 및 제2그루브의 최대 깊이는 "h"가 된다.The rear end of the second groove has a distance "1" from the peeling start point, and the widths of the first groove and the second groove are "d ", and the maximum depths of the first groove and the second groove are" h ".

깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되고, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되고, 피치비(pitch ratio:p/d)는 "D"로 정의되는 것으로 한다.The depth ratio h / delta is defined as "A", the width ratio h / d is defined as "B", and the length ratio l / Is defined as "C ", and the pitch ratio (p / d) is defined as" D ".

본 발명의 또 다른 실시예는 블레이드 상면에 두 개의 그루브를 형성시키되, 그루브의 형상과 위치를 결정하는 A, B, C, D 값의 적절한 조합을 통해서 양항비를 향상시킬 수 있도록 한다.In another embodiment of the present invention, two grooves are formed on the upper surface of the blade, and the portability ratio can be improved by appropriately combining the values of A, B, C, and D for determining the shape and position of the groove.

도 11은 A, B, C, D 값을 달리하면서 전산해석을 실시한 결과표이며, 특정한 영역에서 유의미한 상당한 양항비 상승효과를 확인할 수 있다.Fig. 11 is a result of computational analysis with different values of A, B, C, and D, and it is possible to confirm a considerable increase in the ratio of the positive and negative ratios in a specific region.

이러한 전산해석 결과를 통해서 A, B, C, D의 설계값은 A=0.8, B=0.1, C=-0.5~0.5, D=0.7~1.15의 범위가 되도록 함이 바람직함을 확인할 수 있다.From the computational results, it can be seen that the design values of A, B, C, and D are preferably in the range of A = 0.8, B = 0.1, C = -0.5 to 0.5, and D = 0.7 to 1.15.

특정한 값의 범위에 있는 A, B, C, D의 조합으로 양항비는 그루브가 없는 경우에 비교하여 대략 10% 이상 향상시킬 수 있으며, 테스트 No.6의 조건 A=0.8, B=0.1, C=0, D=0.7일 때 양항비 상승효과는 10.97%이고, 테스트 No.7의 조건 A=0.8, B=0.1, C= 0, D=1일 때 양항비 상승효과는 18.67%인 것으로 확인되었다.
The combination ratio A, B, C and D in the range of the specific value can improve the drop ratio by about 10% or more compared with the case where there is no groove. = 0, D = 0.7, the effect of the increase of the positive rate is 10.97%. When the conditions of test No. 7 are A = 0.8, B = 0.1, C = 0 and D = .

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 블레이드의 상면에 하나 혹은 두 개의 그루브를 형성시키되, 그루브의 위치와 형상을 박리 시작점 및 경계층 두께와의 관계를 통해서 결정하여 상당한 양항비 상승효과를 달성하게 되는 것이다.
As described above, according to the present invention, one or two grooves are formed on the upper surface of the blade, and the position and shape of the groove are determined through the relationship between the peeling start point and the thickness of the boundary layer.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are intended to be illustrative, but not limiting, in all respects. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

본 발명에 의한 양항비가 향상되는 블레이드는 항공기나 풍력발전용 블레이드로 사용될 수 있다.
The blade with improved portability ratio according to the present invention can be used as an aircraft or a blade for wind power generation.

G : 그루브
G1 : 제1그루브
G2 : 제2그루브
G: Groove
G1: First groove
G2: second groove

Claims (4)

박리 시작점의 경계층 두께(δ)가 1.38mm인 것으로 가정되는 블레이드에 있어서,
상기 블레이드의 상면에 종방향으로 연속적인 그루브가 형성되되, 상기 그루브의 후단은 상기 박리 시작점과 거리 "l"을 이루며, 상기 그루브의 후단이 상기 박리 시작점으로부터 전방에 위치할 때 "l"값은 +값을 가지고, 후방에 위치할 때 "l"값은 -값을 가지게 되고, 상기 그루브의 폭은 "d"이고, 상기 그루브의 최대 깊이는 "h"이고,
깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되고, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되며,
A=1, B=0.12, C=-0.5~0.5 의 범위가 되도록 설계되어 양항비(CL/CD)의 향상을 달성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양항비가 향상되는 블레이드.
For a blade in which the boundary layer thickness delta of the peeling start point is assumed to be 1.38 mm,
The rear end of the groove has a distance "1" with respect to the peeling start point. When the rear end of the groove is located in front of the peeling start point, a "Quot;," l "value has a minus value when positioned at the rear, the width of the groove is" d ", the maximum depth of the groove is &
The depth ratio h / delta is defined as "A", the width ratio h / d is defined as "B", and the length ratio l / Is defined as "C"
(CL / CD) is improved so as to be designed in the range of A = 1, B = 0.12, C = -0.5 to 0.5.
제 1 항에 있어서,
상기 양항비가 향상되는 블레이드는 그루부가 없는 블레이드에 비해 양항비가 9% 이상 향상되는 것을 특징으로 하는 양항비가 향상되는 블레이드.
The method according to claim 1,
Wherein the blade in which the lift ratio is improved is improved by 9% or more in terms of the load ratio as compared with the blade without the grooved portion.
박리 시작점의 경계층 두께(δ)가 1.38mm인 것으로 가정되는 블레이드에 있어서,
상기 블레이드의 상면에 거리 "p"의 간격을 두고 종방향으로 연속적인 동일한 형상의 제1그루브와 제2그루브가 형성되되, 상기 제2그루브의 후단은 상기 박리 시작점과 거리 "l"을 이루며, 상기 그루브의 후단이 상기 박리 시작점으로부터 전방에 위치할 때 "l"값은 +값을 가지고, 후방에 위치할 때 "l"값은 -값을 가지게 되고, 상기 제1 및 제2그루브의 폭은 "d"이고, 상기 제1 및 제2그루브의 최대 깊이는 "h"이고,
깊이비(depth ratio:h/δ)는 "A"로 정의되고, 폭비(width ratio:h/d)는 "B"로 정의되고, 박리 시작점까지의 거리비(length ratio:l/δ)는 "C"로 정의되고, 피치비(pitch ratio:p/d)는 "D"로 정의되며,
A=0.8, B=0.1, C=-0.5~0.5, D=0.7~1.15의 범위가 되도록 설계되어 양항비(CL/CD)의 향상을 달성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양항비가 향상되는 블레이드.
For a blade in which the boundary layer thickness delta of the peeling start point is assumed to be 1.38 mm,
A first groove and a second groove are formed on the upper surface of the blade in the longitudinal direction at intervals of distance "p ". The rear end of the second groove has a distance" 1 " The value of " 1 "has a positive value when the rear end of the groove is located forward from the peeling start point, and the value of" l "quot; d ", the maximum depth of said first and second grooves is "h &
The depth ratio h / delta is defined as "A", the width ratio h / d is defined as "B", and the length ratio l / Is defined as "C ", the pitch ratio (p / d) is defined as" D &
(CL / CD) can be improved by designing the blade to be in the range of A = 0.8, B = 0.1, C = -0.5 to 0.5 and D = 0.7 to 1.15 .
제 3 항에 있어서,
상기 양항비가 향상되는 블레이드는 그루부가 없는 블레이드에 비해 양항비가 10% 이상 향상되는 것을 특징으로 하는 양항비가 향상되는 블레이드.
The method of claim 3,
Wherein the blade in which the insertion port ratio is improved is improved by more than 10% in terms of the port ratio as compared to the blade without the grooved portion.
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