2013 Fiscal Year Annual Research Report
大規模発電を目的とした沖合Ｗａｖｅ ｆａｒｍに関する研究
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22360369
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
永田 修一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (30404205)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬戸口 俊明 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (90145186)
今井 康貴 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (90284231)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 波力発電 / BBDB / 一次変換効率 / Wave Farm |
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| Research Abstract |
本研究では、従来装置より、格段に小型で、小さい係留力、高効率という優れた特性を持つ浮体式振動水柱型波力発電装置"後ろ曲げダクトブイ (Backward Bent Duct Buoy, 以後BBDB) を構成単位とした沖合の大規模Wave farm建設を目指し、そのために必要な要素技術を開発した。まず、BBDB単体を対象に、不規則な波浪中における浮体運動、空気室内の空気圧力変動、空気タービン特性、発電機特性、係留系特性を同時に考慮できる新しい最適設計手法を開発した。この設計手法の検証と装置の性能把握のために、模型に関する水槽実験を行った。
これでの実験によると、BBDBの特性である負の漂流力が発生するときの運動は、空気室中央を回転中心としたピッチ運動が卓越し、水中ダクトの後端に大きな渦が発生している。このため、ポテンシャルベースの漂流力計算では現象を表すことが難しい。本研究ではBBDBの特徴である負の漂流力が発生するときの船体周囲の流体の渦運動を再現するために、Yeungらが提案している水面波を対象とした渦法を用いて、渦の影響を考慮した浮体の運動と漂流力を求める2次元数値計算プログラムを作成した。数値計算結果と水槽実験結果を比較して作成したプログラムの検証を実施した。
また、BBDBが一定間隔で横一列に無限に設置されたWave Farmを想定した水槽実験を実施し、単独配置の場合の一次変換効率および運動を比較した。その結果、横一列に配置すると、単独配置の場合と比較して一次変換効率が高くなる周波数帯が広がることが明らかになった。また、横一列に配置すると、上下揺が大きくなることを明らかにした。このようにBBDB間に流体力干渉が発生し、一次変換効率に影響を与えることが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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