| Project/Area Number |
10750124
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Fluid engineering
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
前田 太佳夫 三重大学, 工学部, 助教授 (80238865)
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| Project Period (FY) |
1998 – 1999
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1999)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 1999: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 1998: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 風力発電 / 風車 / 回転翼 / 圧力分布 / 失速 / 可視化 |
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| Research Abstract |
フィールドにおける回転翼に発生する非定常流体力を解明するために、翼面上の多点同時圧力測定を行った。超音波流速計および6組の風向風速計を風車上流に設置し、風車回転面全体に流入する風を測定し、風車に流入する面的な風の分布を明らかにした。これらの流入風データをもとに、回転翼面上に働く圧力を測定した。圧力測定用の翼は半径5.0m、FRP製テーパねじり翼で、風車専用厚翼を採用している。圧力測定孔は、翼の半径方向の4断面の翼表面に各60個設けてある。また、翼前縁に流れの動圧、流入角測定のための5孔ピトー管を取り付けている。得られたデータから翼に働く垂直力係数Cn、接線力係数Ctを解析した結果、Cnと迎角の関係から、非定常流中では、この翼は迎角9度付近で最高の効率を示すことがわかった。また迎角の変化があってもCnとCtの変化はゆるやかであり、この翼は非定常流に対して発生する力が安定しており、風車翼として適していることがわかった。風速計データから動圧を求めると、風車と風速計の距離による時間差、および風車上流の近寄り速度により誤差が生じた。これを改善するために、翼前縁に取り付けたピトー管データから動圧を計算した場合には、よどみ点圧力はほぼ動圧に一致し、回転翼の性能評価には翼面上のピトー管データから動圧を計算することが最良であることがわかった。ピトー管における迎角を用いると、風洞実験からは迎角12度付近でCnの最大値が得られるのに対し、フィールド実験では迎角が20度まで失速は発生しなかった。
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