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복수개의 제1 날개를 포함하는 제1 임펠러(러너) 및 상기 제1 임펠러(러너)와 소정의 길이만큼 이격 배치되고, 복수개의 제2 날개를 포함하는 제2 임펠러(러너)를 포함하는 터빈 모드로 작동하는 엇회전 펌프 수차에 있어서,상기 제1 날개의 허브 프로파일은 기준 날개와의 설치각 차이(X1)가 0도 초과 4도 이하이고, 상기 제1 날개의 쉬라우드의 프로파일은 기준 날개와의 설치각 차이(X2)가 0도 초과 4도 이하이고,상기 제2 날개의 허브 프로파일은 기준 날개와의 설치각 차이(X3)가 0도 초과 4도 이하이며(단, 상기 X1, X2 및 X3이 각각 0, 2
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제1 항에 있어서,상기 X1, X2, X3은 0
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제2 항에 있어서,상기 X1 은 4b_hub이고, X2 은 4b_shr이고, X3은 5b_hub일 때, 하기 표를 만족하는 엇회전 펌프 수차
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4
제1 항 내지 3항 중 어느 한 항에 따른 엇회전 펌프 수차;바람을 이용하여 전기를 생산하는 풍력 발전기;상기 풍력 발전기와 연결되어 상기 생산된 전기가 저장되는 전기 축전기;상기 전기 축전기와 일단은 연결되고 타단은 상기 엇회전 펌프 수차와 연결되어 상기 생산된 전기를 조절하는 전력 조절 장치; 및상기 엇회전 펌프 수차와 연결되어 유체를 저장하는 하부 저장 탱크 및 상기 하부 저장 탱크보다 높게 설치되어 유체를 저장하는 상부 저장 탱크를 포함하는 자가 발전 시스템
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제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법으로서,NACA4409 하이드로포일(hydrofoil)에 의해 정의되는 기준 날개와 제1 날개의 허브 프로파일의 설치각 차이인 X1, 기준 날개와 제1 날개의 쉬라우드 프로파일의 설치각 차이인 X2, 기준 날개와 제2 날개의 허브 프로파일의 설치각 차이인 X3 및 기준날개와 제2 날개의 쉬라우드 프로파일의 설치각 차이인 X4를 설계 변수로 선택하고, 펌프 효율 ηp 및 터빈 효율 ηT를 목적함수로 선택하는 단계;상기 설계 변수의 상한 및 하한값을 결정하는 설계영역 선정단계;상기 선정된 설계영역에서 수치해석 단계 및 상기 수치해석결과를 통해 설계 영역에서 목적함수의 최적해를 얻는 단계를 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제5 항에 있어서,상기 수치 해석 결과를 통해 설계 영역에서 목적 함수의 최적해를 얻는 단계에서 상기 최적해가 타당한지 비교하는 단계를 더 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제6 항에 있어서,상기 설계 변수 및 목적 함수 선택 단계에서 상기 설계 변수는 기준 날개와 제1 날개의 허브 프로파일의 설치각 차이인 X1, 기준 날개와 제1 날개의 쉬라우드 프로파일의 설치각 차이인 X2, 기준 날개와 제2 날개의 허브 프로파일의 설치각 차이인 X3 및 기준날개와 제2 날개의 쉬라우드 프로파일의 설치각 차이인 X4 을 포함하고,상기 목적 함수는 펌프 효율 ηp 및 터빈 효율 ηT를 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제7 항에 있어서,상기 설계 변수의 상한 및 하한값을 결정하는 설계 영역 선정 단계는 상기 X1, X2,X3 및 X4는 -2도 이상 2도 이하(0도 제외)인 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제8 항에 있어서,상기 X1, X2 및 X3는 2k 요인 실험법을 통해 상기 목적함수에 주요한 영향을 미치는 설계변수를 고려하여 0도 초과 4도 이하인 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제9 항에 있어서,상기 선정된 설계 영역에서 수치 해석 단계는 상기 선정된 설계 영역에서 라틴 하이퍼 큐브 샘플링을 통해 복수개의 실험점을 결정하는 단계; 및상기 복수개의 실험점에서 수치 해석을 통해 목적함수 값을 얻는 단계를 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제10 항에 있어서,상기 설계 영역에서 목적함수의 최적해를 얻는 단계는 반응면 기법을 사용하여 최적해를 산출할 반응면을 구성하는 단계를 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제11 항에 있어서,상기 반응면 기법을 사용하면 상기 목적 함수들의 RSA모델의 함수 형태는,ηp = - 0
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제12 항에 있어서,상기 반응면 기법을 사용하여 최적해를 산출할 반응면을 구성하는 단계 이후에 다중 목적 진화 알고리즘을 이용하여 상기 반응면 기법에 의해 얻어진 목적 함수들의 반응면들을 토대로 각 목적 함수들을 최적화시킬 수 있는 최적해를 얻는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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제13 항에 있어서,상기 최적해가 타당한지 비교하는 단계는 상기 최적해와 수치 해석을 수행한 나온 터빈 효율 및 펌프 효율 값을 비교하는 단계를 포함하는 엇회전 펌프 수차의 최적화 설계 방법
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