2012 Fiscal Year Annual Research Report
風車の変動出力を時々刻々平滑化する簡易ポンプ水車ユニットの開発
| Project/Area Number |
23860035
|
|---|
| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
村上 天元 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90611278)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-08-24 – 2013-03-31
|
| Keywords | 再生可能エネルギー / 低消費電力・高エネルギー密度 / 風力 / 水資源 / 流体工学 |
|---|
| Research Abstract |
本研究は，出力が不安定な風車の導入を支援するため，相反転方式ポンプ水車ユニットと風車を連携運転して一定出力を取り出すシステムの確立を目的としている．平成23年度に引き続き平成24年度は，揚程/落差を2m一定に保って，ポンプ専用に設計された羽根車形状がポンプ水車性能に及ぼす影響を実験的に調査し，ポンプ領域，ブレーキ領域および水車領域の性能データを取得し，流量に対する前後段羽根車/ランナの回転挙動を明らかにした．具体的には，ポンプ運転から水車運転へと切替える場合の前後段羽根車/ランナおよび流れは，相反回転，正流状態のポンプ領域から相反回転，逆流状態のブレーキ領域へと移行し，さらに同方向回転，逆流状態のブレーキ領域および水車領域を経て，相反回転（前後段それぞれポンプ運転時の逆方向），逆流状態の水車領域へと移行することが明らかになった．また，CFD援用によりポンプ専用ユニットの水車性能を追究した結果，1. 前後段の中間における旋回速度成分はポンプ運転の場合より小さく，ランナ羽根出口角が大きいために水車出力が小さいこと，2. カスプ状前縁は小さい入射角であっても失速域を生じるがこの剥離流れは前縁近傍で再付着し，3. また丸みを帯びた後縁は流れの剥離を誘起し，乱流後流を発達させることなどを明らかにした．これらの研究成果を踏まえた実証試験として，相反転方式ポンプ水車および発電電動機を試作し，本学キャンパスのパイロットプラントに設置し，相反回転速度1200min-1での揚水が可能であることを予備的に実証した．
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(8 results)
