2021 Fiscal Year Annual Research Report
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19K04579
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
比江島 慎二 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50284526)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 洋上風力発電 / 高空風力発電 / 再生可能エネルギー / 海洋エネルギー / ハイドロヴィーナス / 水流タービン / パラフォイルカイト / 海洋状況把握 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)Hydro-VENUS羽根の揚力・抗力特性の解明：半楕円断面を持つHydro-VENUS羽根について，風洞実験と数値流体解析により揚力・抗力特性を求めたところ，迎角に対する変化の傾向などは両者で同等の結果となった．NACA4415とNACA0015の翼型断面を持つ羽根についても揚力・抗力特性を求めたところ，Hydro-VENUS羽根は翼型の羽根に比べて揚力と抗力が高い傾向が見られた．
(2)Hydro-VENUSタービンの開発：Hydro-VENUS羽根の揚力・抗力特性を元に翼素運動量解析を適用し，Hydro-VENUSタービンのエネルギー取得性能を求めたところ，翼素運動量理論で得られた性能評価結果は水槽実験に近かった．さらに，運動量理論解析から，Hydro-VENUSタービンが正逆両方向に回転可能であること，静止状態からの起動性能が高いことなどを示した．Hydro-VENUSタービンの羽根先端にウィングレットを導入することにより翼端渦を抑制し，タービン性能を改善することに成功した．ウィングレット付きのHydro-VENUSタービンを浮体に搭載して水路で発電実験したところ効率30.4%が得られた．
(3)Hydro-VENUSカイトの開発：カイト模型の風洞実験によって揚力・抗力特性を明らかにした．Hydro-VENUSタービンと同様に，断面アスペクト比6の半楕円断面のカイトの曳航性能が高いことが判明した．
(4)帆走式洋上風力発電のエネルギー取得性能評価： Hydro-VENUSタービンを搭載した浮体とカイトの運動方程式を連成したカイトシミュレータを構築し，実規模の帆走式洋上風力発電の発電性能を明らかにした．
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