본 연구는 해상풍력 터빈 블레이드 에어포일 설계를 다룬다. 풍력 터빈 설계의 목표는 특정 대기 조건에서 가능한 가장 높은 출력을 얻는 것이다. 공기역학적 부하에 대한 수학적 설명으로 최적의 블레이드 형상을 결정하는 문제는 복잡하고 많은 제약과 목표를 충족해야 한다. 본 연구의 목적은 여러 기준에 따라 풍력 터빈 블레이드의 최적화를 가능하게 하는 직접 설계 방법으로 두 가지 유형의 에어포일 모델 개발이다. 블레이드 요소 운동량 이론을 기반으로 유체역학적 풍력 터빈 설계에 대한 수학적 모델을 생성하고 효율을 향상시켰다. 결과적으로, CFD 시뮬레이션을 통해 고효율 에어포일 모델을 설계했고, 실험 데이터와의 비교를 통해 검증했다.

In this study, numerical analysis is conducted to understand the flow characteristics of the radial impeller with the design parameters such as the blade shape and position using the ANSYS Fluent software. The shape of blade is divided into two types, a backward curved blade and an airfoil forward curved blade. To examine the fundamental flow characteristics near the blades, a rectangular flow field is modeled and analyzed. On the other hand, for the impeller rotation analysis, the simulation is performed by modeling the rotational region separately. As a result, the airfoil forward curved blade shows higher outlet flow rate than the backward curved blade. In addition, as the depth of the impeller and the attachment angle of blade increase, the higher flow rate appears.