Improvement of Performance and Noise Reduction of Giromill-type Vertical-Axis Wind Turbine with Variable-Pitch Straight Blades

• Project/Area Number: 18560158
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: KIWATA Takahiro Kanazawa University, 機械工学系, 准教授 (40225107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KIMURA Shigeo 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (70272953) ; KOMATSU Nobuyoshi 金沢大学, 機械工学系, 助教 (20436827)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,970,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2007: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 風力 / 垂直軸風車 / ジャイロミル風車 / リンク機構 / 出力係数 / 起動性 / 騒音 / 数値シミュレーション / 風力発電 / ジャイロ型風車 / 揺動翼 / 直線翼 / 風洞実験 / 騒音低減

Research Abstract

四節リンク機構により風車の回転力のみで翼ブレードのピッチ角度を流入風向に合わせて揺動させることで,固定ピッチ型垂直軸風車よりも多くの風力エネルギーを回収できる高性能なジャイロミル型の垂直軸風車の開発を行った.そして,振れ角・取付角・翼形など風車を運転する際に必要な最適なパラメーターを風洞実験と数値解析による明らかにした.さらに,風車騒音低減のための空力騒音の数値シミュレーションコードの開発も行った.

Research Products

• [Journal Article] リンク機構による可変ピッチ式直線翼型垂直軸風車の性能に関する研究 (2008)
  • Author(s): 木綿隆弘, 喜多哲義, 山田達郎, 高田真映, 小松信義, 木村繁男
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 748 Pages: 2543-2551
  • NAID: 110007008061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 可変ピッチ式垂直軸風車性能に関する研究 (2008)
  • Author(s): 木綿隆弘, 富岡裕之, Elkhoury Michel, 喜多哲義, 小松信義
  • Journal Title: 第20回風工学シンポジウム論文集 Pages: 127-132
  • NAID: 130004644395
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance of a Variable-Pitch Vertical-Axis Wind Turbine Using a Four-bar Linkage Device (2008)
  • Author(s): Yamada,T., Kiwata,T., Kita,T., Elkhoury,M.
  • Journal Title: Proceedings of the 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference 224 Pages: 1-4
• [Journal Article] Numerical Analysis of Aerodynamic Sound Radiated from Rectangular Cylinder (2008)
  • Author(s): Rokugou, A., Kiwata, T., Okajima, A., Kimura, S., Yamamoto, H.
  • Journal Title: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 10-11 Pages: 2203-2216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車における翼の揺動による動力損失 (2008)
  • Author(s): 山田達郎, 木綿隆弘, 喜多哲義, 小松信義
  • Journal Title: 日本風力エネルギー 2 Pages: 129-134
  • NAID: 130004328069
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] リンク機構による可変ピッチ式直線翼型垂直軸風車の性能に関する研究 (2008)
  • Author(s): 木綿隆弘
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 74 Pages: 2543-2551
  • NAID: 110007008061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 可変ピッチ式垂直軸風車性能に関する研究 (2008)
  • Author(s): 木綿隆弘
  • Journal Title: 第20回風工学シンポジウム論文集 Pages: 127-132
  • NAID: 130004644395
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Numerical Analysis of Aerodynamic Sound Radiated from Rectangular Cylinder (2008)
  • Author(s): Akira Rokugou
  • Journal Title: Journal of Wind Ens. and Industrial Aerodynamics 96 Pages: 2203-2216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Performance of a Variable-Pitch Vertical-Axis Wind Turbine Using a Four-bar Linkage Device (2008)
  • Author(s): Tatsuro Yamada
  • Journal Title: Proc. of the 7th JSME-KSME Thermal and Fluids Eng. Conf. K224 Pages: 1-4
• [Journal Article] 尾翼を有した自己揺動翼H型ダリウス風車の性能に関する研究 (2008)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Journal Title: 第29回30周年記念風力エネルギー利用シンポジウム講演論文集 Pages: 318-321
• [Journal Article] 可変ピッチ翼式H型ダリウス風車に関する実験的研究 (2008)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Journal Title: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会講演論文集 No.087-1 Pages: 153-154
• [Journal Article] 種々な断面辺長比の角柱から発生する空力音の数値解析 (2008)
  • Author(s): 中村 紀之
  • Journal Title: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会講演論文集 No.087-1 Pages: 139-140
• [Journal Article] Performance of a Vertical-Axis Wind Turbine with Variable-Pitch Straight Blades (2007)
  • Author(s): Kiwata, T., Takata, S., Yamada, T., Komatsu,N., Kita, T., Kimura, S., Elkhoury, M.
  • Journal Title: Performance of a Vertical-Axis Wind Turbine with Variable-Pitch Straight Blades 18-316 Pages: 1834-1899
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 自己揺動翼式可変ピッチ角機構を持つH型ダリウズ風車の性能特性 (2007)
  • Author(s): 木綿 隆弘
  • Journal Title: 日本風工学会誌・日本風工学会論文集, 平成19年度年次研究発表会梗概集 Vol.32 No.2 Pages: 257-258
• [Journal Article] Performance of a Vertical-Axis Wind Turbine with variable-pitch straight blades (2007)
  • Author(s): Kiwata, T
  • Journal Title: Proc. of 18th International Symposium on Transport Phenomena(CD-ROM) ISTP18-316 Pages: 1834-1839
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 可変ピッチ式直線翼垂直軸型風車の起動性に関する研究 (2007)
  • Author(s): 小坂 俊敬
  • Journal Title: 日本機械学会第85期流体工学部門講演会講演論文集(CD-ROM) No.07-16,707 Pages: 1-4
• [Journal Article] リンク機構による可変ピッチ角直線翼垂直軸風車の性能特性(翼形の影響) (2007)
  • Author(s): 高田 真映
  • Journal Title: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会講演論文集 N0.077-1 Pages: 1-2
• [Journal Article] 尾翼を有した揺動翼式垂直軸風車の性能特性 (2007)
  • Author(s): 土田 博一
  • Journal Title: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会講演論文集 N0.077-1 Pages: 3-4
• [Journal Article] リンク機構による可変ピッチ角直線翼垂直軸風車の性能特性(揺動による損失) (2007)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Journal Title: 日本機械学会北陸信越学生会 第36回学生員卒業研究発表講演会講演論文集 Pages: 269-270
• [Journal Article] 可変迎角リンク機構をもつ直線翼垂直軸風車の性能に関する研究 (翼枚数,翼形状の影響) (2006)
  • Author(s): 高田 真映
  • Journal Title: 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集 N0.06-21(CD-ROM) Pages: 1-4
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車性能の流管モデルによる予測と風洞実験 (2009)
  • Author(s): 富岡裕之
  • Organizer: 日本機械学会2008年度年次大会講演会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
  • Year and Date: 2009-08-06
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車用翼形に関する研究 (2009)
  • Author(s): 木綿隆弘, 富岡裕之, 喜多哲義, 小松信義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 富山(No.097-1)
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車用尾翼のヨーイング運動に関する研究 (2009)
  • Author(s): 山田達郎, 木綿隆弘, 小松信義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 富山(No.097-1)
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車用翼形に関する研究 (2009)
  • Author(s): 木綿隆弘
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車用尾翼のヨーイング運動に関する研究 (2009)
  • Author(s): 山田達郎
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第46期総会・講演会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸風車性能の流管モデルによる予測と風洞実験 (2008)
  • Author(s): 富岡裕之, 木綿隆弘, Elkhoury Michel, 喜多哲義,小松信義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会2008年度年次大会講演論文集
  • Place of Presentation: 横浜(Vol.2,No.08-1)
  • Year and Date: 2008-08-06
• [Presentation] 可変ピッチ翼式H 型ダリウス風車に関する実験的研究 (2008)
  • Author(s): 山田達郎, 木綿隆弘, 喜多哲義, 小松信義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第45期総会・講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 福井(No.087-1)
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] 可変ピッチ翼式H型ダリウス風車に関する実験的研究 (2008)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会
  • Place of Presentation: 福井工業大学
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] 種々な断面辺長比の角柱から発生する空力音の数値解析 (2008)
  • Author(s): 中村 紀之
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第44期総会・講演会
  • Place of Presentation: 福井工業大学
  • Year and Date: 2008-03-08
• [Presentation] 尾翼を有した自己揺動翼H型ダリウス風車の性能に関する研究 (2007)
  • Author(s): 山田達郎, 木綿隆弘, 富岡裕之, 小松信義, 木村繁男, 喜多哲義
  • Organizer: 第29回30周年記念風力エネルギー利用シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-11-29
• [Presentation] 尾翼を有した自己揺動翼H型ダリウス風車の性能に関する研究 (2007)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Organizer: 日本風力エネルギー協会、第29回30周年記念風力エネルギー利用シンポジウム
  • Place of Presentation: 科学技術館/東京
  • Year and Date: 2007-11-29
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸型風車の起動性に関する研究 (2007)
  • Author(s): 小坂俊敬, 木綿隆弘, 小松信義, 木村繁男, 喜多哲義
  • Organizer: 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 東広島(No.707)(CD-ROM)
  • Year and Date: 2007-11-18
• [Presentation] 可変ピッチ式直線翼垂直軸型風車の起動性に関する研究 (2007)
  • Author(s): 小坂 俊敬
  • Organizer: 日本機械学会第85期流体工学部門講演会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2007-11-17
• [Presentation] リンク機構による可変ピッチ式直線翼垂直軸風車の性能に関する研究 (2007)
  • Author(s): 木綿隆弘, 喜多哲義
  • Organizer: 第39回北陸流体工学研究会
  • Place of Presentation: 富山大学工学部
  • Year and Date: 2007-09-08
• [Presentation] リンク機構による可変ピッチ式直線翼垂直軸風車の性能に関する研究 (2007)
  • Author(s): 木綿 隆弘
  • Organizer: 北陸流体工学研究会
  • Place of Presentation: 金沢学院大学
  • Year and Date: 2007-09-08
• [Presentation] Performance of a Vertical-Axis Wind Turbine with variable-pitch straight blades (2007)
  • Author(s): Tatsurou Yamada
  • Organizer: 18th International Symposium on Transport Phenomena
  • Place of Presentation: KAIST(韓国)
  • Year and Date: 2007-08-27
• [Presentation] 自己揺動翼式可変ピッチ角機構を持つH 型ダリウス風車の性能特性 (2007)
  • Author(s): 木綿隆弘, 山田達郎, 小松信義, 喜多哲義, 木村繁男
  • Organizer: 日本風工学会誌・日本風工学会論文集,平成19年度年次研究発表会梗概集集
  • Place of Presentation: 福岡(Vol.32, No.2 (No.111))
  • Year and Date: 2007-06-01
• [Presentation] 自己揺動翼式可変ピッチ角機構を持つH型ダリウス風車の性能特性 (2007)
  • Author(s): 山田 達郎
  • Organizer: 日本風工学会平成19年度年次研究発表会
  • Place of Presentation: 九州工業大学
  • Year and Date: 2007-06-01
• [Presentation] リンク機構による可変ピッチ角直線翼垂直軸風車の性能特性(翼形の影響) (2007)
  • Author(s): 高田真映, 木綿隆弘, 小松信義, 喜多哲義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第44期講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 金沢(No.077-1)
  • Year and Date: 2007-03-08
• [Presentation] リンク機構による可変ピッチ角直線翼垂直軸風車の性能特性(揺動による損失) (2007)
  • Author(s): 山田達郎, 木綿隆弘, 小松信義, 喜多哲義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会北陸信越支部第36回学生員卒業研究発表講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 石川(No.916)
  • Year and Date: 2007-03-07
• [Presentation] 可変迎角リンク機構をもつ直線翼垂直軸風車の性能に関する研究(翼枚数,翼形状の影響) (2006)
  • Author(s): 高田真映, 木綿隆弘, 小松信義, 喜多哲義, 木村繁男
  • Organizer: 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 埼玉(No.504)(CD-ROM)
• [Remarks]
  • URL: http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid/home/research/
• [Remarks]
  • URL: http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid/home/research/