KR20120006531A - 압력에 기초한 부하 측정 - Google Patents

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KR20120006531A KR1020117026096A KR20117026096A KR20120006531A KR 20120006531 A KR20120006531 A KR 20120006531A KR 1020117026096 A KR1020117026096 A KR 1020117026096A KR 20117026096 A KR20117026096 A KR 20117026096A KR 20120006531 A KR20120006531 A KR 20120006531A
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Abstract

압력에 기초한 부하 측정 시스템용 시스템 및 방법이 제공된다. 이러한 시스템은 에어포일의 상부면과 하부면 상에 배치된 2개의 압력 오리피스를 포함한다. 이들 2개의 지점 사이의 압력차가 결정되고 에어포일에 의해 발생된 공기역학적 부하 추정이 압력차와 부하 사이의 선형 상관으로부터 결정된다. 오리피스의 위치가 해석적인 기술이나 또는 실험적인 기술을 사용해 최적화되고 최소 자승 경험 곡선 근사가 수집된 데이터를 맞추도록 사용될 수 있다.

Description

압력에 기초한 부하 측정{PRESSURE BASED LOAD MEASUREMENT}
본 발명은 전반적으로 단일의 차압 측정을 사용해 날개나 블레이드에 의해 발생된 국부의 공기역학적 부하를 측정 및/또는 결정하는 방법에 관한 것이다.
비행기 및 헬리콥터는 날개나 로우터에 의해 발생된 양력(aerodynamic lift)에 의존하여 비행체의 비행을 유지한다. 더욱이, 풍력 터빈은 로우터를 회전시키고 전기를 만들기 위해 양력에 의존한다. 양력을 제어하고 다양한 에어포일(airfoil)의 성능을 최적화하기 위하여, 상기 에어포일에 의해 발생된 양력을 신속하고 용이하게 결정하는데 유리하다. 양력을 측정하는 종래의 시스템과 방법은 동 압력(dynamic pressure), 국부의 공기 속도, 공기 밀도 및 온도 등과 같은 다양한 기준점(data point) 및 정보를 필요로 한다.
여러 장치와 관련하여, 블레이드의 조정은 블레이드에 의해 발생된 양력의 양에 기초하거나 상기 블레이드에 의해 발생된 양력의 양을 최적화하도록 행해진다. 과도한 양의 데이터 및/또는 환경적인 조건 정보를 필요로 하지 않으면서, 이러한 조정가능한 블레이드를 효과적으로 그리고 효율적으로 제어하기 위하여, 블레이드에 의해 발생된 공기역학적 부하를 임의의 주어진 시간에 추정하는 방법을 제공하는 것이 유리하다.
아래에 기재된 사항은 본 발명의 간략한 구성으로서, 본 발명의 여러 특징의 기본적인 이해를 돕기 위한 것이다. 이러한 본 발명의 구성은 본 발명의 개괄적인 개요가 아니다. 본 발명의 구성은 본 발명의 중요하거나 결정적인 요소를 확인하거나 본 발명의 범주를 한정하기 위한 것이 아니다. 아래에 기재된 발명의 구성은 아래에 기재된 보다 상세한 설명과 같이, 본 발명의 여러 개념을 간략한 형태로 단지 나타내었다.
상기 기재한 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여, 그리고 본 명세서를 읽고 이해할 경우 명확한 여러 한계를 극복하기 위하여, 본 발명의 특징은 압력에 기초한 공기역학적 부하를 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 특징은 제 1 및 제 2 압력 감지 위치를 에어포일 상에 제공하는 것이다. 에어포일은 비행기 날개, 헬리콥터 로우터, 풍력 터빈 블레이드, 또는 배의 키(ship rudder) 등에서 나타난다. 제 1 압력 감지 위치가 에어포일의 상부면에 위치하고, 제 2 압력 감지 위치가 상기 에어포일의 하부면에 위치한다. 제 1 및 제 2 위치에서의 압력차가 결정되고, 양력이 압력차와 양력 사이의 선형의/다항식의 상관(correlation)에 기초하여 결정된다. 하나 이상의 장치와 관련하여, 양력이 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 압력차에 기초하여 단독으로 결정될 수 있다. 달리 말하자면, 부가적인 위치에서의 부가적인 센서 판독이 필요하지 않을 수 있다.
제 1 및 제 2 압력 감지 위치가 최적화될 수 있다. 예를 들면, 다양한 해석적인 테스트 및/또는 실험적인 테스트가 제 1 및 제 2 압력 감지 위치에 대한 최적의 위치를 결정하도록 실행될 수 있다. 최소 자승 경험 곡선 근사(a least squares empirical curve fit)가 사용될 수 있고, 최소 오차를 갖는 위치가 최적의 위치로 간주될 수 있다. 위치는, 주어진 에어포일의 특정 외형(geometry)에 기초로 하고, 에어포일의 상이한 크기, 타입 및 장치에 대해 상이하다.
본 발명과 본 발명의 장점은 첨부된 도면을 참조하여 아래 기재된 설명을 참조한다면 보다 완전하게 이해될 수 있으며, 본 발명에서 동일한 부재번호는 동일한 부재를 지시한다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풍력 터빈의 사시도이다.
도 2는 본 명세서에 기재된 압력에 기초한 부하 측정 시스템을 나타낸, 비행기 날개 및 풍력 터빈 블레이드 등과 같은 에어 포일의 단면도이다.
도 3은 양력과 압력차 사이의 선형 상관을 나타낸 그래프이다.
도 4는 최적화되지 않은 압력 감지 위치를 사용하여 공기역학적 부하 대 압력차를 나타낸 그래프이다.
도 5는 최적화된 압력 감지 위치를 사용하여 공기역학적 부하 대 압력차를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 특징에 따른 최적의 압력 감지 위치에서 취해진 단일의 압력차에 기초한 공기역학적 부하를 결정하는 하나의 방법을 도시한 도면이다.
본 명세서에 도시된 도면이 축적에 맞게 도시되지 않았음을 알 수 있을 것이다.
아래에 기재된 다양한 실시예에 있어서, 상기 실시예는 본 명세서의 일부를 이루는 첨부한 도면을 참조하였고, 상기 도면에는 본 발명이 실시되는 다양한 실시예가 도시되어 있다. 여러 실시예가 사용될 수 있고 본 발명의 범주 내에서 구조적인 변경과 작동적인 변경이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 여러 특징은, 단일의 차압 측정을 사용하여, (날개, 블레이드 등에서의 에어포일과 같은) 에어포일에 의해 발생된 공기역학적 부하를 결정하는 방법에 관한 것이다. 측정은 2개의 위치(에어포일의 상부면 상의 한 위치와 하부면 상의 한 위치)에서 행해진 압력 판독에 기초한다. 이러한 압력차와 공기역학적 부하 사이에 선형 관계나 또는 선형에 가까운 관계가 존재하기 때문에, 상기 공기역학적 부하가 동 압력, 국부의 공기 속도, 공기 밀도, 기압 또는 온도 등과 같은 임의의 부가 정보를 필요로 하지 않으면서 이러한 압력차에 기초하여 추정될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력 터빈(2)의 한가지 예를 도시한 도면이다. 풍력 터빈(2)은 타워(6)가 엔진실(8, nacelle)을 지지하는 상태로 기저부(4) 상에 도시되어 있다. 하나 이상의 블레이드(10)가 볼트 플랜지(14)를 통해 허브(12)에 부착된다. 도시된 실시예에 있어서, 풍력 터빈은 3개의 블레이드(10)를 포함한다. 허브(12)는 기어 박스와, 제너레이터와, 엔진실(8) 내의 여러 구성요소와 연결된다. 블레이드(10)는 정해된 길이를 갖거나 도 1에 도시된 바와 같이, 가변 길이-타입, 즉, 신축자재형(telescopic)일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 가변 길이 블레이드(10)가 루트부(16), 즉 베이스부 및 선단부(18)를 포함한다. 선단부(18)가 루트부(16)에 대해 이동가능하여 로우터 블레이드(10)의 길이의 증감을 제어하고, 이 결과, 상기 로우터 블레이드(10)의 로우터 면적(swept area)을 개별적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 스크루 드라이브, 피스톤/실린더, 또는 풀리/윈치 장치와 같은 임의의 바람직한 구동 시스템이 선단부(18)를 루트부(16)에 대해 이동시키는데 사용될 수 있다. 이러한 구동 시스템은 본 명세서에서 참조를 위해 통합하고 있는 미국특허문헌 제6,902,370호에 개시되어 있다. 풍력 터빈(2)은 요 드라이브(yaw drive)와 요 모터(yaw motor)를 더 포함하고, 도시 생략된 피치 제어 시스템을 포함한다.
도 2는 본 발명과 관련하여 사용되는, 비행기 날개, 풍력 터빈 블레이드 등과 같은 에어 포일의 한가지 예의 단면도이다. 에어포일은 리딩 엣지(leading edge, 22), 트레일링 엣지(trailing edge, 24), 상부면(26) 및 하부면(28)을 포함한다. 익현(c)은 에어포일(20)의 리딩 엣지(22)와 트레일링 엣지(24) 사이의 선으로 정의될 수 있다. 도 2에 도시된 에어포일(20)은 단지 하나의 단면으로 도시된 설계품이며, 무한 단면 변화가 본 발명의 일부로 사용될 수 있다고 여겨진다. 에어포일(20)은 섬유유리 및/또는 탄소 섬유와 같은 임의의 적당한 구성 및 재료로 이루어질 수 있다.
또한 도 2를 살펴보면, 블레이드(20)는 2개의 압력 감지 위치(P1 및 P2)에 위치한 오리피스를 포함한다. P1은 블레이드(20)의 하부면(28)에 위치하고, P2는 상기 블레이드(20)의 상부면(26)에 위치한다. 압력 변환기(30)가 2개의 압력 감지 위치 사이의 압력차를 측정하도록 제공된다. 위치(30a, 30b)는, 각각의 지점(P1 및 P2) 사이의 압력차를 결정하도록, 압력 변환기 다이어프그램의 양쪽을 지시하고 있다. 선택적인 장치로, 다수의 압력 변환기가 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 P1 및 P2의 위치는 각각의 오리피스의 일 실시예의 위치를 단지 나타내고 있다. P1 및 P2의 위치는 일반적으로 블레이드(20)나 또는 날개 단면 외형에 따라 결정된다. 위치(P1 및 P2)에 대한 최적의 위치는 컴퓨터 시뮬레이션과 같은 해석적인 방법, 또는 풍동(wind tunnel) 또는 비행 테스트 데이터와 같은 실험적인 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 표면 압력 계수 분포 및 공기항력 계수 데이터(양력, 수직항력, 항력(drag) 및 접선력)가 상기 기재한 시뮬레이션이나 또는 테스트 동안에 충돌(attack) 각도의 함수로 발생된다. 압력의 무차원 계수가
Figure pct00001
로 정의되며, 이 식에서 P 는 에어포일 표면상의 국부의 압력이고, P ∞ 는 블레이드나 또는 날개로부터 멀어지는 자유기류 압력이다. 동 압력은
Figure pct00002
로 정의되며, 이 식에서 ρ∞는 자유기류 공기 밀도이고, V∞는 자유기류 공기 속도이다. 힘 계수는
Figure pct00003
로 정의되며, 이 식에서 F 는 힘(즉 양력, 항력, 수직력 및 접선력)이고, A 는 에어포일 평면도형(planform) 영역이다. 수집된 데이터가 중요 충돌 범위의 전체 각도에 대해 측정된 압력차와 최종 공기역학적 부하 사이의 최적의 상관을 나타내는 압력 오리피스 위치 조합을 결정하도록 사용된다. 여러 장치와 관련하여, 측정된 압력차가 수직항력, 즉 에어포일의 익현에 수직으로 작용하는 항력을 결정하도록 사용될 수 있다.
표면 압력 오리피스의 최적의 배치가 최소-자승 다항식의 곡선 근사를 통해 달성된다. 포트 위치의 모든 조합이 공기역학적 부하와 측정된 압력차 사이의 독특한 관계를 나타내며, 이에 따라, 모든 포트 조합이 또한 독특한 최소-자승 곡선 근사를 갖는다. 이러한 사항은 도 4 및 도 5에 도시되어 있고, 상기 도면에서 △P는 측정된 차압이고, 양력(Lift) / 영역(Area)은 공기역학적 부하이다. 도 4 및 도 5의 그래프는 본 명세서에 개시된 방법을 사용하여 압력 감지 위치를 최적화하는 장점을 나타내기 위해 제공되었다. 도 4는 오리피스의 위치가 최적화되지 않은 최소 자승 상관을 나타낸 도면이다. 명확하게 나타난 바와 같이, 데이터는 차압과 공기역학적 부하 사이의 강한 선형 상관을 제공하지 않는다. 최적화되지 않은 포트 위치가 사용될 때, 공기 속도, 밀도 및 온도의 변화에 의해 데이터가 도 4에 도시된 바와 같이 산란된다.
선택적으로, 도 5는 최적의 압력 감지 위치를 사용하여 공기역학적 부하 대 차압 관계를 나타낸 도면이다. 최적의 압력 감지 위치는 아래 기재된 바와 같이 결정된다. 첫째로, 풍력 터빈이나 또는 항공기의 작동에 적당한 P ∞, ρ ∞ 및 V ∞ 의 작동 범위가 추정되고, 이후 상기 압력 및 공기역학적 계수 방정식이 치수 공기역학적 부하[
Figure pct00004
] 그리고 해석적으로 또는 실험적으로 유도된 C F 및 C P 에 따른 측정된 압력차
Figure pct00005
데이터 그리고 값을 계산하도록 사용된다. 둘째로, 양력 부하와 측정된 압력차 사이의 상관도는 최소-자승 접근법을 사용해 값이 구해진다. 최소-자승 방법은
Figure pct00006
로 정의되는, 추정 근사 함수와 현 공기역학적 부하 기준점 사이의 자승 오차를 최소화한다. 이러한 함수에 있어서, i 는 각각의 근사의 n 개의 기준점에서의 지수이고, f 는 근사 함수이다. 자승 오차(
Figure pct00007
)가 모든 가능한 조합의 압력 오리피스 위치에 대해 계산되고, 부하-압력 데이터 및 유도된 곡선 근사 사이의 최소 자승 오차가 달성되도록 최적의 압력 포트 장치가 선택된다. 모든 가능한 조합의 포트 위치를 구하는 것은 주먹구구 추구방식(brute-force approach)이지만, 공액-구배(conjugate-gradient) 최적 알고리즘이나 또는 유전 알고리즘과 같은 여러 방법이 최적의 포트 장치를 결정하도록 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다. 일반적으로, 압력과 공기역학적 부하 사이의 상관이 임의 수의 곡선 근사 함수[다항식, 멱급수, 및 RBF (Radial Basis Functions) 등]를 사용해 기술되어 있으나, 그러나, 가장 유력한 에어포일 외형이 압력과 부하 사이의 선형 상관을 확실하게 나타낸다.
또한 도 2를 살펴보면, 압력(P1)과 압력(P2)의 차이(예를 들면, P1- P2)는 압력 변환기(30)로부터의 판독을 통해 결정된다. 압력차와 부하 사이의 선형 상관 때문에, 압력차가 도 3에 도시된 그래프와 유사하게 나타나게 되고, 부하의 추정이 동 압력, 국부의 공기 속도, 공기 밀도, 기압이나 또는 온도 등과 같은 임의의 부가 정보를 필요로 하지 않으면서, 상기 그래프로부터 결정될 수 있다.
여러 장치와 관련하여, 압력 변환기(30)는 시그널, 전기 또는 그외의 것을 제어 시스템에 전송하여, 공기역학적 부하가 능동적으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 제어 시스템은 블레이드 피치(집중적 또는 독립적)나 또는 블레이드 길이 등을 조정하여, 위치(P1)와 위치(P2) 사이에서 결정된 압력차에 기초한 공기역학적 부하를 증가시키거나 또는 감소시킬 수 있다. 이는 블레이드의 보다 정확하고 보다 즉각적인 조정을 제공하여, 풍력 터빈의 효율을 향상시킨다. 블레이드 피치 및 길이에 더하여, 압력 시그널이 플랩(flap), 보조날개, 전개형 탭(deployable tab), 스포일러(spoiler), 공기 제트, 합성 제트, 플라즈마 엑츄에이터 등과 같은 능동형 유동 제어/변경 장치를 포함한 블레이드의 제어에 사용될 수 있다.
여러 장치와 관련하여, 압력 오리피스가 부스러기, 얼음 및 비 등과 같은 다양한 환경적인 조건으로부터 보호될 수 있다. 오리피스의 보호부는 정확한 압력 판독의 제공에 도움이 되고, 유지보수의 불능 등의 감소에 도움이 될 수 있다.
도 6은 압력차에 기초한 공기역학적 부하를 추정하는 일 실시예의 방법을 도시한 도면이다. 단계 600에 있어서, 2개의 압력 감지 위치의 최적의 위치가 결정된다. 상기 기재한 바와 같이, 이러한 최적의 위치가 해석적인 방법이나 실험적인 방법을 사용해 결정될 수 있다. 단계 602에 있어서, 터빈 블레이드나 또는 항공기 날개와 같은 에어포일, 수중익 등이 통합형 압력 감지 시스템으로 제조되며, 상기 압력 감지 시스템은 단계 600에서 결정된 위치에 위치된 압력 감지 포트를 포함한다. 단계 604에 있어서, 항공기, 풍력 터빈 등이 공기유동을 에어포일 상에서 섞도록 작동된다. 단계 606에 있어서, 차압이 단계 600에서 결정된 2개의 압력 감지 위치 사이에서 결정된다. 각각의 압력 위치와 관련된 압력 변환기가 시그널, 전기 또는 그 외의 것을 제어기로 전송하여, 압력차를 결정한다. 단계 608에 있어서, 결정된 압력차와 양력 사이의 선형 상관에 기초하여 양력이 결정된다. 단계 610에 있어서, 풍력 터빈 블레이드 또는 항공기 날개 위치, 외형 또는 관련 유동 제어 장치가 결정된 양력에 기초로 조정될 수 있다. 일단 조정이 단계 610에서 행해지면, 프로세스는 조정된 위치, 외형 등에 기초한 압력차를 결정하도록 단계 606으로 계속 복귀할 수 있다. 프로세스가 남아 있는 단계를 계속하고 필요에 따라 단계 606으로 복귀할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 기재한 바와 같은 압력에 기초한 부하 측정 시스템 및 방법이 2개의 최적으로 위치된 표면 압력 오리피스 사이에서 행해진 단일 차압 측정에 기초한 에어포일 상에서의 절대(absolute) 공기역학적 부하의 추정을 가능하게 한다. 동 압력, 국부의 공기 속도, 공기 밀도, 기압 또는 온도와 같은 부가적인 측정치, 데이터 등이 상기 기재한 시스템 및 방법을 사용하여 부하를 결정하는데 요구되지 않는다. 최적의 표면 압력 위치가, 측정된 압력차를 발생된 공기역학적 부하와 독특하게 관련시켜 해석적 또는 실험적으로 발생된 경험 곡선 근사와, 곡선 근사를 만들도록 사용된 압력 부하 데이터 사이의 오차를 최소화시킴으로써, 결정될 수 있다.
상기 기재한 시스템 및 방법이 풍력 터빈과 관련하여 일반적으로 기재되어 있지만, 다양한 분야로 사용될 수 있다. 예를 들면, 시스템 및 방법이 비행기 날개나 또는 헬리콥터 로우터로 실행될 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 상기 기재된 시스템 및 방법이 배의 키 및 수중익과 같은 비-공기역학 분야에 적용될 수 있다. 이들 장치에, 적당한 변환기 하드웨어가 압력차를 측정하도록 사용된다.
상기 기재된 시스템 및 방법은 작동 조건의 급격한 변화의 조기 감지를 가능하게 하여, 작동 중 에어포일에 의해 발생된 공기항력의 보다 정교하고 민감한 제어를 제공한다. 예를 들면, 날개나 또는 블레이드에서의 굽힘 부하 대신에, 압력을 통한 공기역학적 부하의 측정은 돌풍이 부는 동안에 풍력 터빈 블레이드에서 야기된 부하와 같은 급격한 부하 변동의 조기 감지를 가능하게 한다.
개시된 본 발명이 상기 기재한 사항만으로 한정되는 것은 아니며, 상기 기재한 사항에 대한 여러 많은 변경이 본 발명의 범주 내에서 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.
부가적으로, 본 명세서에 개시된 방법과 특징은 또한 컴퓨터 판독가능한 지령을 저장할 수 있는 임의 갯수의 컴퓨터 판독가능한 매체를 통해 실행될 수 있다. 사용될 수 있는 컴퓨터 판독가능한 매체의 실시예가 RAM, ROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 또는 여러 메모리 기술장치, CD-ROM, DVD 또는 여러 광 디스크 저장부, 자기 카세트, 자기 테이프 및 자기 저장부 등을 포함한다.
본 발명의 여러 특징을 구체화하고 있고 본 명세서에 개시된 바와 같은 시스템 및 방법이 기재되어 있으며, 당업자라면 본 발명이 이들 기재된 실시예 만으로 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명에 대한 수정은 특히 상기 기재한 견지 내에서 당업자에 의해 행해질 수 있다. 예를 들면, 상기 기재한 실시예의 각각의 구성요소가 단독으로 사용되거나 또는 본 발명의 여러 실시예의 구성요소와 조합하여 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 범주 및 사상 내에서 본 발명에 대한 여러 변경이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시예는 본 발명을 예시적으로 나타낸 것으로서, 본 발명이 이로써 한정되지 않는다.

Claims (24)

  1. 제 1 압력 위치와 제 2 압력 위치 사이의 압력차를 에어포일 상에서 결정하는 단계; 및
    결정된 압력차에 기초하여, 상기 에어포일과 관련된 양력을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 압력 위치와 상기 제 2 압력 위치에 대한 최적의 위치를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 압력 위치와 상기 제 2 압력 위치에 대한 최적의 위치를 확인하는 단계는 상기 최적의 위치를 결정하는 하나 이상의 해석적인 방법이나 또는 실험적인 방법을 사용하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 압력 위치와 상기 제 2 압력 위치에 대한 최적의 위치를 확인하는 단계는 상기 제 1 압력 위치와 상기 제 2 압력 위치를 상기 에어포일의 외형에 기초하여 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 에어포일과 관련된 양력을 결정하는 단계는 결정된 압력차만을 사용하여 양력을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 에어포일과 관련된 양력을 결정하는 단계는 임의의 부가적인 인자에 기초하지 않고 상기 결정된 압력차에 기초하여 양력을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 압력 위치는 상기 에어포일의 상부면에 위치하고, 상기 제 2 압력 위치는 상기 에어포일의 하부면에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 에어포일은 비행기 날개, 헬리콥터 로우터, 풍력 터빈 블레이드, 자동차 스포일러 및 배의 키 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 결정된 양력에 기초하여, 상기 에어포일의 외형, 위치 및 유동 제어 장치 중 하나 이상을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 유동 제어 장치는 플랩, 보조날개, 전개형 탭, 스포일러, 공기 제트, 합성 제트 및 플라즈마 엑츄에이터 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 압력 감지 위치를 에어포일 상에서 결정하는 단계;
    제 2 압력 감지 위치를 상기 에어포일 상에서 결정하는 단계;
    상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치 사이의 압력차를 결정하는 단계; 및
    결정된 압력차에 기초하여, 상기 에어포일의 익현에 수직으로 작용하는 힘을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치를 결정하는 단계는 제 1 위치 및 제 2 위치를 하나 이상의 해석적인 또는 실험적인 데이터에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 에어포일의 익현에 수직으로 작용하는 힘을 결정하는 단계는 상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치 사이의 결정된 압력차에만 기초하여 힘을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 에어포일의 익현에 수직으로 작용하는 힘을 결정하는 단계는 임의의 부가적인 인자에 기초하지 않고 결정된 압력차에 기초하여 힘을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 결정된 제 1 압력 감지 위치는 상기 에어포일의 상부면에 위치하고, 결정된 제 2 압력 감지 위치는 상기 에어포일의 하부면에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치를 결정하는 단계는 상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치를 상기 에어포일의 외형에 기초하여 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 에어포일은 비행기 날개, 헬리콥터 로우터, 풍력 터빈 블레이드, 자동차 스포일러 및 배의 키 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 에어포일의 익현에 수직으로 작용하는 결정된 힘에 기초하여 상기 에어포일의 위치, 외형 및 유동 제어 장치 중 하나 이상을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 유동 제어 장치는 플랩, 보조날개, 전개형 탭, 스포일러, 공기 제트, 합성 제트 및 플라즈마 엑츄에이터 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 기저부;
    상기 기저부와 연결된 허브; 및
    상기 허브와 연결되고 상기 허브에 대해 배치된 복수의 풍력 터빈 블레이드를 포함하고,
    하나 이상의 상기 풍력 터빈 블레이드는 제 1 압력 감지 오리피스 및 제 2 압력 감지 오리피스를 포함하고, 이들 제 1 및 제 2 압력 감지 오리피스는 하나 이상의 블레이드에 의해 발생된 공기역학적 부하를 제 1 압력 감지 위치와 제 2 압력 감지 위치 사이의 압력차에 기초하여 결정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력 터빈.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 압력 감지 오리피스가 하나 이상의 상기 풍력 터빈 블레이드의 상부면에 위치하고, 상기 제 2 압력 감지 오리피스가 하나 이상의 상기 풍력 터빈 블레이드의 하부면에 위치하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 압력 감지 위치와 상기 제 2 압력 감지 위치 사이의 압력차 결정하도록, 하나 이상의 압력 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 압력 감지 오리피스와 상기 제 2 압력 감지 오리피스의 위치는 하나 이상의 풍력 터빈 블레이드의 외형에 기초하는 것을 특징으로 하는 풍력 터빈.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 복수의 풍력 터빈 블레이드는 공기역학적 부하에 기초하여 조정가능한 것을 특징으로 하는 풍력 터빈.
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