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전산유체역학해석을 통한 고속도로 주행차량 유도풍의 풍력발전 적용 가능성에 관한 연구
전제연,한관문,송종섭,박승희,Jeon, Je Yeon,Han, Kwan Mun,Song, Jong Sub,Park, Seunghee 대한토목학회 2013 대한토목학회논문집 Vol.33 No.2
본 연구에서는 고속도로 주행차량에 의해 인공적으로 발생하는 유도풍 해석을 CFD(Computation Fluid Dynamics)를 활용하여 수행하였다. 차량의 주행은 단독주행과 양방향으로 교행하는 경우에 대하여 해석을 하였으며, 차량의 공기역학적 특성보다는 중앙분리대 상부에 형성되는 유도풍에 집중하여 해석을 수행하였다. 주행차량의 유도풍 해석 결과 주행속도 50km/h인 경우 유도풍의 크기는 최대 2.2m/s, 90km/h는 4.0m/s, 120km/h는 5.3m/s인 것으로 검토되었으며, 차량주행속도 120km/h(33.3m/s)에 비해 약 2.0m 이격된 중앙분리대 상부 1.0m에서는 5.3m/s로 약 84%의 약화된 유도풍이 작용하였다. 차량의 유도풍은 차량이 통과하는 아주 짧은 시간만 유지되었다. 본 연구에서 주행차량의 유도풍 크기 분석을 통해 소형풍력기를 이용한 풍력발전이 가능할 것으로 판단되었다. In this study, analytical works for the induced winds due to traveling vehicles on highway have been conducted by Computation Fluid Dynamics (CFD). The traveling condition was considered in two cases: (a) single direction and (b) bi-direction. The analysis was focused on the effects of the induced winds on the upper part of a median strip while the aerodynamic characteristics of the vehicles were directly analyzed in the previous studies. From the analysis results, it has been found that the maximum magnitude of the induced winds was 2.2 m/s when the vehicles travel with the speed of 50 km/h. Additionally, 4.0 m/s and 5.3 m/s were obtained with the speed of 90 km/h and 120 km/h, respectively. Especially, the induced winds was generated about 84% of the vehicle speed at 1.0 m above from the median strip when the vehicles travel with the speed of 120 km/h. The induced winds was maintained during the very short period while the traveling. conclusively, it is noted that the wind power generation can be possible by using the small-sized wind power generators installed on median strips throughout the analytical results in this study.
배용귀(Bae Yong Gwi),한관문(Han Gwan Mun),이성로(Lee Seong Lo) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 A Vol.28 No.2A
본 연구에서는 광양-묘도 지역의 평균풍속을 추정하기 위하여, 일별 최대 풍속과 해당 방향에 대한 결합분포확률의 통계학적 해석에 극한값 확률분포 모델이 사용되었다. 이를 위하여, 교량 가설지점 인근의 기상관측소에 대한 일별 최대풍속 및 해당풍향의 데이터로부터 각각의 관측소에 대한 일별 최대기록의 빈도를 조사하였으며, 16방위 및 전방위에 대한 년 최대풍속의 표본을 추출하였다. 이러한 풍속기록은 Gumbel 및 Weibull 분포모델에 적용하였으며, 모멘트방법 및 최소제곱법 등을 통해 모수를 추정하였다. 또한, PPCC 검사를 통해 분포모델 및 모수의 적합 여부를 검사하였다. 적합 여부가 판단된 모수로부터, 해당 관측소별로 데이터의 표본 크기 및 교량 가설지점으로부터의 거리에 대한 요소를 고려하여 16방위 및 전방위에 대한 년 최대풍속을 추정하였다. In order to estimate mean wind speed in the Gwangyang-Myodo Region, the probability distribution model of extreme values has been used in the statistical analysis of joint distribution probability of daily maximum wind speed and corresponding direction in this paper. For this purpose frequency of daily maximum records at respective stations is inquired into and sample of largest yearly wind speed of sixteen compass direction and non-direction is extracted from daily data of maximum wind speed and appropriate direction of the meteorological observing stations nearby the bridge construction site. These extreme speed records are applied to Gumbel and Weibull distribution model and parameters are estimated through method of moment and method of least squares etc. And also, distribution and parameters are inquired into whether it is fitted through the probability plot correlation coefficient examination. From fitted parameters the largest yearly wind speed of sixteen compass direction and non-direction is extrapolated taking into account factors regarding sample size of data and distance from the bridge construction site according to the appropriate stations.