풍력발전기 날개는 왜 좁게 만드는 것일까요

[윈드로즈]

풍력발전기의 날개는 바람의 직진 운동을 회전력으로 바꿔주는 기능을 합니다.

선풍기의 원리를 역으로 생각하면, 날개의 두께ㆍ길이를 늘리거나 날개의 수를 늘려 바람이 닿는 전체 면적을 증가시키면 더 큰 회전력을 얻을 수 있으리라 기대할 수 있습니다.

그러나, 면적이 늘어나 더 많은 양의 바람을 받을 수 있는 반면에, 날개에 부딪힌 바람이 날개 뒤로 원활하게 흘러 빠져 나가지 못하고 와류를 일으켜 회전을 방해할 가능성도 높아집니다.

풍력발전기의 날개 크기 및 개수와 생산 전력과의 관계를 측정한 간단한 실험 모형(☞ 학생과학전 출품작)에서도 날개 크기ㆍ개수와 전력이 단순히 비례할 것이라는 가정이 틀렸음을 보여주는 결과를 도출해 내고 있습니다.

또, 지나치게 넓은 날개 면적은 발전기 시설 자체에 대해 수직적 압력으로 작용하게 됩니다. 자연 상태에서 태풍과 같은 큰 바람이 불 경우 이를 견뎌내기 어렵습니다. 

따라서 날개의 크기나 개수는 기후조건이나 전력요구량 등 여러가지 변수가 균형을 이루는 최적치로 설계되고 날개의 각도를 조절하여 바람의 세기에 대응할 수 있도록 제작되고 있습니다.

[신뽀리]

날개폭이 좁은 대신 길게 만들더라구요..단위 면적당 바람이 닿는 면적이 넓어지기 때문인것 같습니다.그러면 굳이 폭이 넓지 않아도 길게 하면 면적은 같아지는 효과겠죠?

[준호]

날개가 긺면 회전수가 느릴것 같은데요.

[윈드로즈]

회전수가 조금 느려 지겠지만 실제 그렇게 느리지는 않습니다. 눈에 대한 착시 현상이겠지요

[강원남도]

아~! 큰 궁금증이 하나 풀렸네요,,,감사,,

[HBJsquare]

날개가 길면 회전수가 느려지지 않고 긴 날개로 인한 저항으로 회전수가 약간 줄어들 뿐 큰차이는 없을 듯 합니다.

[도날드김]

윈드로즈님 감사합니다잘봤습니다