PIVを用いた揺動翼を持つ水平軸風車周りの流れ解析
| Project/Area Number |
10750125
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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 |
鎌田 泰成 三重大学, 工学部, 助手 (60262987)
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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 |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1999: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 1998: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
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| Keywords | 風力発電 / 風車 / 回転翼 / 揺動翼 / 煙法 / 可視化 |
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| Research Abstract |
本研究ではPIVを用いた揺動翼を持つ水平軸風車周りの流れ解析を行った。実験では、高解像度CCDカメラを用いて風車翼周囲の流れを可視化し、PIVを用いて速度ベクトル解析を行った。風車周囲の流れの可視化では、煙法を用いる。この場合、流れの速度が速いと煙が拡散して可視化を行えない、このために、実験風速は4m/sとした。また、この低風速時においても流れが相似であることを、風速4m/sにおける煙法の結果と風速12m/sにおけるタフト法の可視化結果から確認している。この煙法を用いて、風車翼周囲流れの解析を行った。解析を行った風車翼周囲流れは(1)風車翼断面周りの流れ、(2)風車翼の翼端から生ずる翼端渦の流れ、の2種類とした。なお、風車周囲の流れについては、煙を風車回転面に広く注ぐことが困難であり、可視化不能であった。(1)の風車翼断面周りの流れでは、十分な煙を与えることで流れの可視化は可能であったが、カメラの撮影速度が翼の周速度に比べ小さく流れの速度ベクトルの解析は不可能であった。(2)の風車翼の翼端から生ずる翼端渦の流れでは、十分な煙を用いることにより可視化可能であった。また、カメラの撮影速度は翼端渦の移動に比べ十分に高速であり、速度ベクトルの解析が可能であった。これらの速度ベクトルは精度検証のため、レーザー流速計を用いたBIN平均の速度ベクトルと比較された。結果、レーザー流速計による速度ベクトルとは大きく異なる部分がることが明らかになった。この理由は、PIV解析に用いる可視化映像にノイズが多くまた、翼端渦中心部の速度の大きい領域の存在等により正確な流れの速度ベクトルを捉えることができなかったと考えられる。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
