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住宅等における風力エネルギー変換パネルの開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 12555161
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 建築環境・設備
研究機関東京大学

研究代表者

加藤 信介 (2001)  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)

村上 周三 (2000)  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40013180)

研究分担者 白石 靖幸  東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50302633)
伊香賀 俊治  (株)日建設計, 環境計画部, 室長(研究職)
村上 周三  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40013180)
大岡 龍三  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90241570)
持田 灯  東北大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00183658)
加藤 信介  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2001年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2000年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード山越え気流 / 風洞実験 / 二次元丘陵模型 / LES / 表面粗度 / 改良k-εモデル / 気流障害物のモデル化
研究概要

平成12年度は、風洞実験による屋外風環境データベースの作成及び屋外風環境解析のためのCFDコードの開発と検証を行った。
1.風洞実験による屋外風環境データベースの作成 風力エネルギーを最大限に活用できる風車建設地点を探査する場合、山越え気流等を対象とした解析を行う必要がある。本研究において開発する局所風況予測モデルの精度の検証に利用するデータベースを作成するための風洞模型実験を行った。特に中立の境界層中に地形モデルを設置し、その表面に樹木を模擬したフェンスを設置して、樹木等の表面ラフネスの有無による気流の変化の程度について検討した。
2.屋外風環境解析のためのCFDコードの開発と検証 局地風況予測モデルに組み込む乱流モデルについて検討を行った。二次元丘陵モデルまわりの流れを対象に、LESを用いた気流シミュレーションを行い、表面粗度が剥離点附近の気流分布に及ぼす影響に関する予備検討を行った。また、予備のモデルとして改良k-εモデルを適用することも視野に入れた検討も別途行った。
平成13年度は、平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて、実際に風力エネルギーを利用するための計画及び風力発電プラントの試作を行った。
1.風力発電プラントの試作と検討 小型風力エネルギー変換パネルの縮小模型の試作を行った。本研究で計画した風力エネルギー変換パネルは住戸一戸分の電力需要も賄えない小規模のものであり、照明や換気扇駆動等の補助電力として検討を行った。風洞実験により作成したプラントの発電量を調べ、必要に応じて改良を行った。
2.風力エネルギーの利用計画 平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて風力エネルギーの利用計画を検討した。ここでは1.の風力エネルギー変換パネルの最適配置を検討することが主になった。また、得られた風力エネルギーを建築内部で利用した場合の省エネルギー効果についても検討を行った。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] 高橋岳生, 加藤信介, 村上周三, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その1)二次元丘陵模型を用いた山越え気流に関する予備実験"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 659-660 (2000)

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  • [文献書誌] 李春鉉, 持田灯, 村上周三, 加藤信介, 飯塚悟: "LESによる地形まわりの局所風況の予測(その1)2次元山越え気流を対象とした地表面粗度の影響の検討"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 699-700 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富永禎秀, 持由灯, 村上周三, 大岡龍三, 佐脇哲史: "RANSモデルによる高層建物周辺気流のCFD解析(その1)各種改良k-εモデル,DSMの比較"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 691-692 (2000)

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  • [文献書誌] 佐脇哲史, 富永禎秀, 持田灯, 村上周三: "RANSモデルによる高層建物周辺気流のCFD解析(その2)Durbin型のk-εモデルの予測精度に関する検討-"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 693-694 (2000)

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  • [文献書誌] 富永禎秀, 持田灯, 村上周三, 佐脇哲史: "境界層流中の1:1:2直方体周辺流れの数値解析-Durbin型の改良k-εモデルの予測精度に関する検討"第14回数値流体力学シンポジウム. 79 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富永禎秀, 持田灯, 村上周三, 佐脇哲史: "境界層流中の1:1:2直方体周辺流れのLES"第15回数値流体力学シンポジウム. 77 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 白澤多一, 持田灯, 吉野博, 村上周三: "Durbin型k-εモデルによる2次元崖地形まわりの流れの解析"第15回数値流体力学シンポジウム. 85 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大津朋博, 加藤信介, 村上周三, 高橋岳生, M.F.Yassin: "二次元丘陵模型周囲の各種乱流統計量の測定"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 755-756 (2001)

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  • [文献書誌] M.F.Yassin, 加藤信介, 村上周三, 大岡龍三, 高橋岳生, 大津朋博: "Wind Tunnel Study on Prediction Method of Wind Characteristics over Local Topography for Suitable Site of Wind Power Station(Part3)Turbulence Characteristics of Flow over Two-Dimensional Step Model"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 757-758 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋岳生, 加藤信介, 村上周三, 大津朋博, M・F・Yassin: "大気安定度の違いによるStep状地形周りの流れの変化"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 759-760 (2001)

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  • [文献書誌] 高橋岳生, 大津朋博, M.F.Yassin, 加藤信介, 村上周三: "Turbulence Characteristics of Wind over Hill with Rough Surface"The Fifth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering. 569-572 (2001)

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  • [文献書誌] 原山和也, 村上周三, 吉田伸治: "街区形状の変化が屋外風系と温熱環境に及ぼす影響の数値解析"生産研究. 53巻1号. 72-75 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Takahashi, S. Kato, S. Murakami, M. F. Yassin: "Wind Tunnel Study on Prediction Method of Wind Characteristics over Local Topography for Suitable Site of Wind Power Station (Part1), Study on Characteristics of Turbulent Flow Over a Two Dimensional Hill"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 659-660 (2000)

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  • [文献書誌] C. Li, A. Mochida, S. Murakami, S. Kato, S. Iizuka: "LES Prediction of Flow over Terrain (Part1), Effect of Surface Roughness on Flow over 2D Hill"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 699-700 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tominaga, A. Mochida, S. Murakami, R. Ooka, S. Sawaki: "CFD Analysis of Flowfield around a high-rise building using RANS models (Part1), Comparison of prediction accuracy with modified k-ε models and DSM"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 691-692 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sawaki, Y. Tominaga, A. Mochida, S. Murakami: "CFD prediction of Flowfield around a high-rise building using RANS models (Part2), Prediction accuracy of the modified k-ε model proposed by Durbin"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 693-694 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tominaga, A. Mochida, S. Murakami, S. Sawaki: "CFD Analysis of Flowfield around a high-rise building, - Prediction accuracy of the modified k-ε model proposed by Durbin -"14th Symposium on Computational Fluid Dynamics. 79 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tominaga, A. Mochida, S. Murakami, S. Sawaki: "Large Eddy Simulation of flowfield around a high-rise building"15th Symposium on Computational Fluid Dynamics. 77 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shirasawa, A. Mochida, H. Yoshino, S. Murakami: "Numerical Prediction of Flow Over 2D Front-step by Durbin's revised k-ε model"15th Symposium on Computational Fluid Dynamics. 85 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ohtsu, S. Kato, S. Murakami, T. Takahashi, M. F. Yassin: "Wind Tunnel Study on Prediction Method of Wind Characteristics over Local Topography for Suitable Site of Wind Power Station (part2)"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 755-756 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. F. Yassin, S. Kato, S. Murakami, R. Ooka, T. Takahashi, T. Ohtsu: "Wind Tunnel Study on Prediction Method of Wind Characteristics over Local Topography for Suitable Site of Wind Power Station (part3), Turbulence Characteristics of Flow over Two-Dimensional Step Model"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 757-758 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Takahashi, S. Kato, S. Murakami, T. Ohtsu, M. F. Yassin: "Wind Tunnel Study on Prediction Method of Wind Characteristics over Local Topography for Suitable Site of Wind Power Station (part4), Study on Characteristics of Turbulent Flow over Two Dimensional Step Model"Summary of Technical Paper of Architectural Institute of Japan. D-2. 759-760 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Takahashi, T. Ohtsu, M. F. Yassin, S. Kato, S. Murakami: "Turbulence Characteristics of Wind over Hill with Rough Surface"The Fifth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering. 569-572 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Harayama, S. Murakami, S. Yoshida: "Effect of Building Configuration on Outdoor Thermal Environment"SEISAN-KENKYU. Vol. 53-1. 72-75 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 岳生, 加藤 信介, 村上 周三, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その1)二次元丘陵模型を用いた山越え気流に関する予備実験"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 659-660 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大津 朋博, 加藤 信介, 村上 周三, 高橋 岳生, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その2)二次元丘陵模型周囲の各種乱流統計量の測定"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 755-756 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.F.Yassin, S.Kao, S.Murakami, R.Ooka, T.Thakahashi, T.Ohtsu: "Wind Tunnel Study on Prediciton Method of Wind Characteristics over Local Topography for SuitableSite of Wind Power Station(Part3)Turgulene Characteristics of Flow over Two-Dimensional Step Model"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 757-758 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 岳生, 加藤 信介, 村上 周三, 大津 朋博, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その4)大気安定度の違いによるStep状地形周りの流れの変化"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 759-760 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takahashi, T.Ohtsu, M.F.Yassin, S.Kato, S.Murakami: "Turbulence Characteristics of Wind over Hill with Rough Surface"The Fifth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering. 569-572 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 原山 和也, 村上 周三, 吉田 伸治: "街区形状の変化が屋外風系と温熱環境に及ぼす影響の数値解析"生産研究. 53巻1号. 72-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋岳生,加藤信介,村上周三,M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その1)二次元丘陵模型を用いた山越え気流に関する予備実験"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 659-660 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 李春鉉,持田灯,村上周三,加藤信介,飯塚悟: "LESによる地形まわりの局所風況の予測(その1)2次元山越え気流を対象とした地表面粗度の影響の検討"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 699-700 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 富永禎秀,持田灯,村上周三,大岡龍三,佐脇哲史: "RANSモデルによる高層建物周辺気流のCFD解析(その1)各種改良k-εモデル、DSMの比較"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 691-692 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐脇哲史,富永禎秀,持田灯,村上周三: "RANSモデルによる高層建物周辺気流のCFD解析(その1)Durbin型のk-εモデルの予測精度に関する検討"日本建築学会大会学術講演梗概集. D2. 693-694 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤敦子,持田灯,吉野博,村上周三,大岡龍三,吉田伸治: "CFDに基づく都市・建築環境解析におけるGrid Scaleより小さい気流障害物のモデル化-既往の研究のReview-"日本建築学会東北支部研究報告会. 329-332 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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