| Project/Area Number |
22K04571
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
Fujimoto Shuhei 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 海上技術安全研究所, 上席研究員 (80586686)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川端 浩和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (10757404)
田中 元史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (50564837)
小垣 哲也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究チーム長 (90356973)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 洋上風力発電 / 風車ブレード / 落雷損傷 / 損傷検知 / 可視化技術 / 保守管理 / サーモクロミック / グリーン関数 |
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| Outline of Research at the Start |
洋上風力発電普及の阻害要因となるおそれのある，「落雷による風車ブレードの損傷」問題の解決に資する雷撃損傷痕の可視化手法を確立する．落雷発生時に生じるジュール熱に反応して変色し，微細な落雷損傷痕を目立たせて発見を容易にするための可視化用塗料を開発する．可視化用塗料の変色度合から落雷時に発生した熱量を推定する方法を検討する．また，落雷損傷の有無に加えて損傷の規模推定も検討する．こうした可視化・損傷推定手法が確立できれば，ブレードの保守管理に有用な技術となる．実際のブレードへの施工を想定して耐久性試験や導入した場合の費用対効果の試算なども実施する．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to develop a visualization technique for rapidly detecting lightning damage to wind turbine blades. We aimed at a visualization technique using the temperature rise that occurs when a blade is struck by lightning, and fabricated visualization materials using thermochromic pigments. We verified the technique's effectiveness through simulated lightning experiments. As a result, we confirmed the effectiveness of using the temperature rise to visualize lightning damage scars. Further studies are needed to put the developed visualization method into practical use. We have identified issues that need to be addressed for practical application.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では従来検出が困難で問題となっている風車ブレードに生じる微細な雷撃損傷痕を検出するための手法に関して基礎的な検討を行った．雷撃損傷に伴って生じるブレード表面上の温度上昇を利用して微細損傷痕の周りに変色を生じさせ目立たせるための可視化用塗料を試作し，模擬雷撃実験により限定的ながらその効果が確認できた．本開発技術が実用化できれば，風車ブレード折損などの事故や（ブレード点検による）風車停止による稼働率低下の防止につながる可能性がある．
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