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可変タンデム案内翼を有する波カタービンの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 05555059
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関九州大学

研究代表者

井上 雅弘  九州大学, 工学部, 教授 (90037903)

研究分担者 宮崎 武晃  海洋科学技術開発センター, 海域開発研究部, 研究主幹
瀬戸口 俊明  佐賀大学, 理工学部, 教授 (90145186)
金子 賢二  佐賀大学, 理工学部, 教授 (30039268)
古川 雅人  九州大学, 工学部, 助教授 (30181449)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1994年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1993年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード波力 / 波力タービン / 衝動タービン / 空気タービン / 案内翼 / 海洋波 / 海洋エネルギー / 自然エネルギー / 波力タ-ビン / 衝動タ-ビン / 空気タ-ビン / 海洋エネルギ- / 自然エネルギ-
研究概要

ノズル作用時にはスロット翼、ディフューザ作用時にはタンデムディフューザとなる可逆タンデム案内羽根を、一様厚さの多重円弧翼と翼形翼で設計・試作した。
次に、定常小形タービン試験装置を用いて、種々の流入条件に対するタービン特性を解明するモデル試験を行った。その結果、案内羽根のノズル設定角は約15゚、ディフューザ設定角は約55゚、無次元スロット幅(スロット幅/案内羽根弦長)は約0.1、案内羽根節弦比は約0.8がタービンの全特性に対して好適値であることを示した。
続いて、可逆タンデム案内羽根が原理通りに作動するかどうかを確認するため、任意波形の往復流が実現できるタービン試験装置を用いて、タービン性能試験を行った。その結果、可逆タンデム案内羽根は原理通りに作動することが確認され、タンデム化によりディフューザ作用時の可変ピッチ角α挙動が改善されることがわかった。また、定常流れにおける特性を準定常的に用いて往復気流中の特性を評価する、準定常解析法の妥当性を確かめることができた。なお、本衝動タービンでは、案内羽根に翼形翼を採用するメリットはさほどなく、一様厚さの多重円弧翼で十分な性能が得られることがわかった。従って、本タービンの製造コストは安価となり、波力発電システムの実現に大いに貢献できることがわかった。
さらに、本タービンの効率向上の可能性を理論的に考察した。その結果、タービン効率の向上には、適切な比速度と比直径の設定、偏差角の小さい動翼の設計、および下流側案内羽根の流入条件の改善が必要であることを明らかにした。
三重県五ヶ所湾口沖の波浪データを2年間収集した。波浪データより五ヶ所湾口沖での有義波高と有義周波数が明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 瀬戸口 俊明: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タービンの研究" 可視化情報. 13. 135-138 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Tandem Guide Vanes for wave Power Conversion" Proceedings of the 4th International Conference on Fluid Machinery. 171-176 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 瀬戸口 俊明: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タービンの研究" 日本機械学会論文集(B編). 59. 3482-3489 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Tandem Guide Vanes for wave Power Conversion" Internabional Journal of Offshore and Polar Engineering. 4. 76-80 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井上 雅弘: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タービンの一次元簡易理論" 日本機械学会講演論文集. 948. 198-201 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Maeda: "Effect of Turbine Geometry on the Performance of Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" Internatioanl Journal of Offshore and Polar Engineering. 5. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Tandem Guide Vanes for Wave Energy Conversion" Journal of Visualization Society of Japan. Vol.13, Suppl.No.1. 135-138 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Tandem Guide Vanes for Wave Power Conversion" Proceedings of 4th International Conference on Fluid Machinery. 171-176 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion(Effects of Rotor Blade Profile and Guide Vane Pitch-Chord Ratio)" Transaction of the Japan Society of Mechanical Engineers. Vol.59, No.567. 3482-3489 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Setoguchi: "Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" International Journal of Offshore and Polar Engineering. Vol.4, No.1. 76-80 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Inoue: "A Simple Theory of Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" Proceedings of Mechanical Engineering Society. No.948-2. 198-201 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Maeda: "Effect of Turbine Geometry on the Performance of Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" International Journal of Offshore and Polar Engineering. Vol.5, No.1. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Maeda: "The Effect of Turbine Geometry on the Performance of Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" Proceedings of the 4th International Offshore and Polar Engineering Conference. 1. 378-382 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 井上雅弘: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タービンの一次元簡易理論" 日本機械学会講演論文集. 948. 198-201 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Maeda: "Effect of Turbine Geometry on the Performance of Impulse Turbine with Self-Pitch-Controlled Guide Vanes for Wave Power Conversion" International Journal of Offshore and Polar Engineering. 5(3月発行). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Setoguchi,K.Kaneko,H.Maeda,T.W.Kim and M.Inoue: "Impulse Turbine with Self‐Pitch‐Controlled Tandem Guide Vanes for Wave Power Conversion" Proceedings of the 3rd International Offshore and Polar Engineering Conference. 1. 161-166 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬戸口俊明,前田英昭,金子賢二,金泰煥,井上雅弘: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タ-ビンの研究" 可視化情報. 13. 135-138 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Setoguchi,K.Kaneko,H.Maeda,T.W.Kim and M.Inoue: "Impulse Turbine with Self‐Pitch‐Controlled Tandem Guide Vanes for Wave Power Conversion" Proceedings of the 4rh International Conference on Fluid Machinery. 171-176 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 瀬戸口俊明,金子賢二,前田英昭,金泰煥,井上雅弘: "自己可変ピッチ案内羽根を有する波力発電用衝動タ-ビンに関する研究" 日本機械学会論文集(B編). 59. 3482-3489 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Setoguchi,K.Kaneko,H.Maeda,T.W.Kim and M.Inoue: "Impulse Turbine with Self‐Pitch‐Controlled Tandem Guide Vanes for Wave Power Conversion" International Journal of Offshore and Polar Engineering. 4. 11-15 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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