2016 Fiscal Year Research-status Report
舞鶴から日本のエネルギーを変える：浮体式洋上風車発電量予測手法の確立
| Project/Area Number |
16K06915
|
|---|
| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
小林 洋平 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50548071)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 浮体式洋上風車 / 風車 / 風車模型 / 波浪 / 動揺 / 垂直軸風車 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
浮体式洋上風車発電量予測手法の確立を目指す本研究において，初年度である平成28年度は，研究を行うための環境と機器の整備を早急に完了することを目指し活動を行った。造波水槽改良としてプランジャ形状の変更と固定部の剛性向上により短い波周期の造波ができるように改良を行った。また、プランジャの制御をパソコンから行えるように，制御プログラムを作製し，再現できる波浪条件を拡大した。当初は，水槽の拡幅と延長を検討していたが，実験室内の整理や再配置により広げることができるスペースの問題と大掛かりな改良による効果を検討した結果，実験模型の製作に重点を移し水槽の拡幅と延長は取りやめた。これまで一つだった波高計を２台とし，波長と波速を測定可能な環境を整えた。
実験模型の製作を迅速かつ精度よく完了するために、専用の加工装置を導入した。翼型等の曲面の部品を早く正確に切り出すために最適と考えられるレーザー加工装置を導入した。安価で高性能な装置として組み立て式で購入し，改造や装置の修正が可能な柔軟な運用を目指し導入した。また，風車実験模型のハブ等の金属部品を加工する小型のNCフライス盤を導入し，実験用の風車模型を製作可能な環境を整えた。
実験環境の整備と並行して設計と数値計算を行える環境の整備も進めた。設計用のワークステーションを導入し，実験模型の設計と実物大の風車の設計を行い重量特性等の評価ができるようにした。
このようにして、28年度では円筒形状が波から受ける力の測定と設計製作された垂直軸風車の実験模型により，動揺した垂直軸風車の発電量の変動について基礎的なデータが取得された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
造波水槽の大型化は，費用が必要な割に研究成果に対する影響が少ないと判断して実験模型を製作する環境の整備に重点を置いた。結果として，条件を変化させた多くの模型実験が実施できる環境を整えた。また、設計やシミュレーション解析を行う環境の整備に着手でき，一部の解析をスタートさせることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り、実験を本格的にスタートさせる。波の条件とシリンダー直径の条件を変化させて測定し、現象を数式で記述できることを確認していく。実験と並行してコンピュータによる解析を進めていく。計算環境の整備は少し遅れているが、複数台のコンピュータが同時並行的に解析を進められる環境を整え，将来の15MW，20MW等の超大型の風車を含む様々な大きさの風車を3次元CAD内でモデリングし，そこで得られる重量特性や風から受ける抗力の情報から風車の動揺を予測し，発電量予測に生かしていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
謝金として想定していた831×24=19944円が学生の急な用事で研究補助できなくなったことにより余った。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
学生の謝金として，次年度に活用したい。
|
