For development of medium size (5-10 kw) electricity generating Darrieus type Windmill, study of Gyromill is conducted. Performance of Gyromill such as power coefficiency and rotor drag coefficiency are analized, and a general design method for vertical axis windmill is shown and design of 200kw-Gyromill Model, and testing is performed.
It is shown that the centrifugal force acting on the blade is much larger than the aerodynamic force, and that the blade should be installed in such a way that the chord line coincides with the circumferential direction to keep the best power coefficiency. The tip speed ratio which gives the maximum power coefficiency is found to be 3.9 for gyromill rotor at solidity of 0.25. The variance of angle of attack and the variance of powerful torque are indicated, and D.C.-generator characteristics is studied for how to keep the good efficiency in windmill electricity generating.
As the result of this study, a Darrieus rotor of three catenary curved blades is recommended for development of a medium size electricity generating windmill.
Gyromill 수직축풍차의 이론적 동력과 항력을 무차원 변수인 속도비와 면적비의 함수로 나타내었으며 그 결과를 수치적으로 계산하여 제시하고 토의하였다.
풍차효율의 계산결과를 이용하여 일반적인 수직축풍차의 설계를 위한 기본적인 방법을 제시하였으며, 전개한 수직축풍차의 이론의 타당성과 제시한 수직축풍차의 설계방법의 적합성을 규명하기 위하여 Gyromill 풍차를 모델로 선정하여 200 W 용량으로 설계, 제작, 실험하였다.
날개에 작용하는 원심력과 항공역학적 힘 등의 크기를 비교하고 날개의 회전 방위각에 따르는 영각과 토오크의 변화를 조사하여 안정성면에서 풍차구조를 토의하였다.
수직축 풍차에서는 날개의 chord는 원주방향으로 설치하는 것이 효율이 가장 높으며 Catenary 곡선형의 날개를 가진 Darrieus 풍차가 안정성이나 경제성에서 장점을 많이 가진것을 규명하였고 D.C.발전기의 특성을 조사하여 알맞는 부하선정의 중요성을 토의 하였으며 우리나라 도서지방에 전원 공급기용으로 보급시킬 수 있는 경제적인 풍차의 형태를 제시하였다.
