• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2005 Fiscal Year Annual Research Report

タンデムロータ型インテリジェント風力発電機の研究開発:風車ロータの好適化

Research Project

Project/Area Number 17560155
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

金元 敏明  九州工業大学, 工学部, 教授 (90092642)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 服部 裕司  九州工業大学, 工学部, 助教授 (70261469)
Keywords風力発電 / 風車 / タンデムロータ / 発電機 / ブレード / 騒音 / 数値シミュレーション
Research Abstract

本風力発電機は,(1)低風速下では前段風車ロータの通り抜け流れを逆方向に回転する後段風車ロータに効率よく与え,(2)後段風車ロータの最高回転速度付近で定格運転に達し,(3)その後は出力一定運転となる.これを実現させるため,風洞実験と数値実験を併用し,反りをもつブレードを用いて次のような成果をえた.
1.前後段風車ロータの好適軸間距離:軸間距離が短いほど出力は高くなる.しかし,軸間距離を短くするには限界があり,ブレードの材料や形状によるたわみを考慮して最適な軸間距離を設定する必要がある.また,軸間距離が短くなるほど前段風車ロータに対して後段風車ロータが大きな抵抗となるため,前段風車ロータの周速比は遅くなる傾向がある.
2.好適前後段風車ロータ径比:風車ロータ径比(後段径/前段径)D=1付近で最高出力となるが,本風力発電機の着想である後段風車ロータの正逆転混在能力を有しながら高出力が望める風車ロータ経比はD=0.84である.
3.空力騒音の把握:単段風車ロータのみの場合に比べてタンデム風車ロータの等価騒音レベルは高く,相反回転時のほうが同方向回転時より高い.このとき,風車ロータ間距離が長くなれば騒音は低下するが,出力に着目した上述の結果と相反する.しかし,後段風車ロータ径が小さいほど騒音が低くなることは喜ばしい.
4.数値シミュレーションによる設計:汎用ソフトCFX-5によるシミュレーション結果と実験結果が比較的よく一致することを確認し,前後段風車ロータ回転直径2000mm,1330mm,前後段ブレード枚数3,5,前後段軸間距離160mm,定格運転開始風速ν=10m/sとして,前後段風車ロータを設計した.
5.研究成果発表:以上の成果をとりまとめ,国際会議で3件,日本機械学会講演会で3件発表した.

  • Research Products

    (6 results)

All 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Almighty High Output Type Intelligent Wind Turbine Generator2005

    • Author(s)
      Toshiaki Kanemoto, Yuko Konno, Ahmed Mohamed Galal
    • Journal Title

      Proceedings of EXPO World Conference on Wind Energy, Renewable Energy, Fuel Cell and Exhibition Vol.1(CD-ROM)

      Pages: 1101

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Intelligent Wind Turbine Generator with Tandem Rotors Applicable to Offshore Wind Farm2005

    • Author(s)
      Toshiaki Kanemoto, Ahmed Mohamed Galal, Yuji Inada, Yuko Konno
    • Journal Title

      Proceedings of the 15th International Offshore and Polar Engineering Conference and Exhibition Vol.1

      Pages: 457-462

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Intelligent Wind Turbine Generator with Tandem Rotors and Armatures2005

    • Author(s)
      Ahmed Mohamed Galal, Toshiaki Kanemoto, Yuji Inada, Yuko Konno
    • Journal Title

      Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science 2005 Vol.1

      Pages: 89-92

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] タンデムロータ型インテリジェント風力発電機の提案(反りを持つブレードによる特性把握)2005

    • Author(s)
      金元敏明, 服部裕司, 津田洋介, 稲田裕治, 今野陽子, 池田浩太
    • Journal Title

      日本機械学会第10回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集 Vol.1

      Pages: 73-74

  • [Journal Article] インテリジェント風力発電機のタンデム風車ロータを通る流れ2005

    • Author(s)
      金元敏明, 服部裕司, 津田洋介, 稲田裕治, 今野優子, 池田浩太
    • Journal Title

      日本機械学会2005年度年次大会講演論文集 Vol.2

      Pages: 251-252

  • [Journal Article] 高出力インテリジェント風力発電機の研究開発(性能向上に向けた準備)2005

    • Author(s)
      金元敏明, 今野優子, 稲田裕治, 池田浩太, Ahmed Mohamed Galal
    • Journal Title

      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集 NO.15-32(CD-ROM)

      Pages: 1820

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi