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Accurate prediction of design load cases for large wind turbines is crucial in the practical design process to minimize weight and ensure structural safety. This study examines the characteristics and potential discrepancies of different numerical analysis methods under rapidly varying wind environments, such as the extreme coherent gust (ECG) load case. Both the traditional Blade Element Momentum (BEM) theory and an advanced numerical method based on Computational Fluid Dynamics (CFD), coupled with Multi-Body Dynamics (MBD) load analysis, are employed to analyze the ECG condition. In the CFD-based approach, a full-configuration wind turbine model, including the rotor, hub, nacelle, and tower, was analyzed to achieve high-fidelity predictions while incorporating wind conditions that vary over time. Computational analyses using these different methods were performed and compared for a 5 MW wind turbine model. A wind-profile generation code for the ECG condition was developed and implemented in accordance with the GL Guideline. The results show that the different approaches generally agree well in normal wind conditions; however, somewhat different results were observed in the ECG condition.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
Analysis and evaluation of a wind turbine under extreme coherent gust condition = 풍력터빈의 극한 응집 돌풍 조건 해석 및 평가 Thanh Toan Tran, Dong-Hyun Kim p. 5-18
풍력발전기 나셀 설치환경에서의 풍하중에 관한 연구 = Study on wind load characteristics during installation of wind turbine nacelle 웬하이하, 최혜성, 박상현, 유영재, 신지철 p. 19-26
해상풍력 경제성 정보도 구축을 위한 고정식 지지구조 형식별 원가모델 수립 = Cost model development for fixed offshore wind support structures to establish economic information maps 김지영, 조동호, 경두현 p. 27-38
직접 구동식 발전기 시험 장비 진동에 관한 해석적 연구 = Study on vibration for a direct-drive generator test facility 임정호, 정종훈, 방조혁 p. 39-47
부유식 해상풍력 하부구조물의 응답 중첩 기반 시계열 구조 해석 방법에 관한 연구 = A study on a superposition-based time-domain structural analysis method for floating offshore wind substructures 김정빈, 김응수, 김유신, 정지수, 박규식 p. 48-59
풍력 지지구조물 타워의 잔존수명 예측을 위한 센서 계측 데이터 기반 피로 평가 = Sensor data-based fatigue assessment to predict the remaining useful life of wind turbine towers 김범식, 김문옥, 이규석 p. 60-69
풍력을 활용한 친환경 추진 시스템을 위한 윙 세일 연구 = Study on wing sails for eco-friendly propulsion systems using wind power 한태민, 장석우, 박현범 p. 70-75
운전 중 해상풍력발전기 수중소음 모니터링 및 분석 = Monitoring and analysis of underwater noise for an offshore wind turbine during operation 서윤호, 김상렬, 우정한, 김동준 p. 76-84
15 MW급 초대형 해상풍력발전변압기 전자계 해석 = Electromagnetic analysis of 15 MW ultra-large offshore wind power transformer 최성균, 최현준, 정인성 p. 85-90
해상풍력발전설비 뇌우경보시스템 관련 기준과 기술 분석 = Standards and technical analysis of thunderstorm warning system for offshore wind power plants 강성만, 신희경, 김연희 p. 91-96

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