2019 Fiscal Year Annual Research Report
shape optimization of a wind turbin with a corrugate wing Using Genetic Algorithms.
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17K18322
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| Research Institution | Nippon Bunri University |
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Principal Investigator |
原田 敦史 日本文理大学, 工学部, 准教授 (40612023)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 風力発電 / 流体工学 / エネルギー工学 / 生物模倣技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コルゲート翼型タービンを持つ風力発電装置の効率改善のため，タービンの凹凸形状とエネルギー変換効率を明らかにすることを進めてきた．2019年度は最終年度となり，2018年度に製作したコルゲート翼加工装置を用いて複数形状のコルゲート翼を製作し，風洞実験により効率を明らかにした．コルゲート翼型風車はタービン直径500mmと750mmの2つの大きさを用意したが，直径750mmに関しては，風洞が十分な大きさを有しておらず安定した値を得ることが困難であったため，直径500mmのみ成果を示す．今年度は，とくに凹凸と翼端形状に焦点を絞り，研究を進めた．1つ目の凹凸形状は，これまでの研究成果から最適な凹凸形状の配置と深さが得られていたため，この凹凸の頂点位置を変化させると効率がどのように変化するのかを求めた．これまでは，頂点が中心に来るような形状のみを扱っていたが，本研究の成果から頂点の位置をずらした方が良いことが明らかになった．しかし，進行方向に対して，上流側と下流側のそれぞれの位置にずらしても効率が上がることから，原因を明らかにすることはできず，今後は効率が向上したメカニズムを明らかにする必要がある．一方，翼端形状に関しては，コルゲート翼型風車が既存風車と異なり，翼端に向かうに連れ，翼長が細くならず，ある点で返しを持つ独特な形状になっている．この返しが始まる点と返しの大きさを変化させたところ，速度が低くなるほど効率が高くなり，形状の有効性を明らかにすることができた．最大効率は，これまでの風車の効率を大きく上回るものであり，大きな成果が得られた一方で，最適化を行うまでの複数の翼形状を作ることはできず，今後はデータの積み重ねが重要になる．
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Research Products
(2 results)
