| 研究課題/領域番号 |
13450073
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
清水 幸丸 三重大学, 工学部, 教授 (20023202)
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| 研究分担者 |
鎌田 泰成 三重大学, 工学部, 助手 (60262987)
前田 太佳夫 三重大学, 工学部, 助教授 (80238865)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2002年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
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| キーワード | 風車 / 翼型 / 風車専用厚翼 / 回転翼周囲流れ / 速度分布 / 風車翼 / 3次元流れ / 風車後流 |
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| 研究概要 |
本研究では、風車翼周りの流れの挙動と、翼形状・運転状態が流れ場に及ぼす影響を実験的に明らかにした。従来の風車翼は、翼回転の接線方向に平行に翼型を配置するものである。この場合、風車翼の各断面は最適の捩じれ角を持ち形状は3次元であるが、翼断面は2次元で配置されている。このため、風車運転時に生じる風車翼周囲の3次元的な流れ(半径方向への速度成分等)には対応せず、翼本来の性能を発揮できないと考えられる。本研究で提案する3次元翼は風車翼各断面の受ける局所流れの方向に翼断面形状を配置する。本提案の翼断面配置は、風車各断面の翼断面本来の性能を発揮させ、風車出力の向上を図れる長所を持つ。三重大学の大型風洞設備、吹き出し口径3.6mで風車性能試験および風車周囲流れの詳細な測定を行った。風洞実験では、長焦点(焦点距離2,000mm)のプローブを使用し、風車翼周囲および後流の流れの速度分布の測定を行った。
実験に用いた供試翼は4種あり、翼形状、翼配列を変化させている。翼の捻り角は翼素運動量理論を用い設定した。各風車用の概要を以下に示す。
[1]NACA4418を用いたテーパーねじり翼[2]4種の翼型を混合したテーパーねじり翼[3][2]の翼配列を斜流方向へ傾斜配列[4][3]の翼型傾斜角を1.5倍にして傾斜配列流れの考察は、定性的手法として速度ベクトルによる流れの可視化を行い、翼の通過に伴う動的変化を観察した。次に定量的手法として循環量、渦度、乱れ度を評価指標とし、翼形状・運転状態の違いによる流れ場の変化について考察を行った。
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