무차원 구조해석법을 이용한 하이브리드 플라이휠 로터의 설계
 무차원 구조해석법을 이용한 하이브리드 플라이휠 로터의 설계.hwp |
    
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본문
요약
에너지 저장장치용 플라이휠 로터는 응용분야에 따라 다양한 용량과 크기, 그리고 회전속도를
갖는다. 이러한 플라이휠 로터는 구조적 안전성(safety)과 동역학적 안정성(stability)을 동시에 고려하여 로터내에서 내부응력을
최소화하고 운전속도 구간에서 공진주파수를 회피하도록 설계된다. 본 연구에서는 무차원 지배방정식이 유도되며, 에너지 저장시스템의 플라이휠 로터
설계에 적용된다. 로터의 응력, 고유진동수, 회전속도, 경화온도, 간섭량에 대한 설계변수들을 정규화한 후 무차원 형식으로 표현하며,
형상비례함수를 조절함으로서 원하는 용량과 크기의 로터를 쉽고 빠르게 설계할 수 있다. 그리고 무차원 구조해석법은 3차원 유한요소해석을 사용하여
검증된다. 제안된 무차원 구조해석법은 0.5 kWh, 5kWh, 그리고 100 kWh급 분산전력용 에너지 저장장치 플라이휠 로터 설계에 실제로
적용된다.
Abstract
Governing equations for the design of a rotor of
composite materials are derived in a dimensionless form and applied to the
design of the flywheel rotor for energy storage system.The rotor size and the
rotational speed of the flywheel energy storage system may vary depending on its
application. In all applications, its safety and stability have to be ensured in
the design process by minimizing the stresses and avoiding the natural
frequencies within the working speed range. The design variables of the
stresses, natural frequencies, rotational speeds, temperature drops,
interferences between the hybrid rims are normalized and expressed in
dimensionless forms including the scaling factor. In this way, flywheel designer
can easily determine the rotor specifications and dimensions by properly
choosing only the scaling factor. The dimensionless structural analysis is
verified using the 3D finite element method. It is shown that the energy storage
flywheel rotors of 0.5 kWh, 5 kWh, and 100 kWh are easily and quickly designed
using the dimensionless structural analysis.
본문내용
uctural
Analysis
요 약
에너지 저장장치용 플라이휠 로터는 응용분야에 따라 다양한 용량과 크기, 그리고 회전속도를 갖는다. 이러한
플라이휠 로터는 구조적 안전성(safety)과 동역학적 안정성(stability)을 동시에 고려하여 로터내에서 내부응력을 최소화하고 운전속도
구간에서 공진주파수를 회피하도록 설계된다. 본 연구에서는 무차원 지배방정식이 유도되며, 에너지 저장시스템의 플라이휠 로터 설계에 적용된다.
로터의 응력, 고유진동수, 회전속도, 경화온도, 간섭량에 대한 설계변수들을 정규화한 후 무차원 형식으로 표현하며, 형상비례함수를 조절함으로서
원하는 용량과 크기의 로터를 쉽고 빠르게 설계할 수 있다. 그리고 무차원 구조해석법은 3차원 유한요소해석을 사용하여 검증된다. 제안된 무차원
구조해석법 |
