2013 Fiscal Year Research-status Report
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25420125
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
岩本 幸治 愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (80325357)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 流速測定 / 小水力エネルギー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は，棒状の障害物を水路の水中 につけ，スマートフォン内蔵の加速度センサで検知することで誰もが簡単に流速を測定できる装置を開発し，これを普及させることで小水力エネルギーの開拓に貢献することである．今年度は流速分布測定装置の開発とアプリケーションの作成を行った．
装置の開発では，回流式の開水路（西日本流体技研製 簡易型パーソナルタンクP-90）を用いて流速測定に適切な障害物の選定を行った．具体的には流れの中に候補となる障害物を浸し，その振動数とピトー管による流速測定結果との関係を調べた．これによって以下の3つの知見を得た．（1）障害物は棒を介して加速度センサに接続されるが，この棒を固着支持すると棒の固有振動が顕在化してしまい，流速測定ができない．これを回避するためにはヒンジで棒を支持することが有効である．（2）障害物の形状を厚さ1ｍｍ，大きさ18ｍｍ×54ｍｍのアクリル製長方形板（長い方が水深方向）にするとスマートホンの加速度センサでも容易に検出できる．なお，支持棒には外径7mm，長さ800mmのカーボンパイプを用いた．障害物，支持棒いずれも特殊な材料ではない，よって誰でも簡単に測定できるという本研究の目標を満たしている．（3）この形状の場合，流速（m/s）は振動周波数（Hz）の0.151倍に等しく，0.3から1m/sの範囲で流速測定ができる．
アプリケーションの作成では，当初予定していたFFT法では時間応答性が悪くなることが分かり，最大エントロピー法を利用することにした．FFT法では0.01m/sの精度を確保するためには10秒程度の測定時間が必要であったが，最大エントロピー法によってそれを2秒程度に短縮させることが出来た．作成したアプリケーションでは，スマートホンの加速度の取得，流速への換算，時間履歴のグラフ表示が行えるようにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
速度測定が可能であることが示され，アプリケーションも作成できたので，当初の目標は達成できている，
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| Strategy for Future Research Activity |
実験では障害物のトラバースによる空間流速分布の取得試験，アプリケーションの作成ではデータ転送の実装を行う．それらのテストを兼ねて，愛媛県内でデータを流量分布を取得し，季節や取水，分水によって小水力エネルギーがどのように変動するかを調べる．また，振動による発電装置の可能性を調査する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初購入を予定していた開水路が予算不足により購入できず，要求する性能を下げて代用品を購入したことにより余剰金が発生したため．代用品で劣る性能は現有品などでできる限り補った，
当初計画に入れることが出来なかったトラバース装置の購入に充てるほか，加速度センサへのノイズ減少のための振動抑制機器の購入に充てる．
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