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回転風車まわりの三次元圧力場計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13861
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関北海道大学

研究代表者

村井 祐一  北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)

研究分担者 田坂 裕司  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00419946)
大石 義彦  室蘭工業大学, 工学研究科, 助教 (90617078)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード流体工学 / 風力発電 / 自然エネルギー / 風車 / PIV / 可視化 / 圧力計測 / 風洞 / 流体機械 / 流れの可視化 / 三次元流れ / 翼 / 再生可能エネルギー / 流体計測 / 環境流動場
研究成果の概要

風力発電は10年で10倍の爆発的成長期にある.従来,経験しなかった問題が急増した.風車出力が期待値を下回る問題,突風や乱流によるブレード破壊や崩落事故,さらには住民からの騒音苦情である.いずれも流体の圧力場が支配する現象に他ならない.一方,PIV(粒子画像流速測定法)は完成域に入り実験流体力学を大きく変えた.しかし風車設計に直接的な貢献を果たしていない.PIVそれ自体は流速計測法であり,力・トルク・音の次元を与える圧力の空間分布の計測に課題があるためである.本課題では自由空間圧力分布を測定可能な実用的な推定ツールを完成させ,風車開発の試行錯誤ピッチを上げることに成功した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学(スイス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウォーリック大学(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Viscoelastic responses of flow driven by a permeable disk investigated by ultrasound velocity profiling technique2016

    • 著者名/発表者名
      T.Nakashima, T.Shiratori, Y.Murai, Y.Tasaka, Y.Takeda, E.J.Windhab
    • 雑誌名

      Flow Measurement and Instrumentation

      巻: 48 ページ: 97-103

    • DOI

      10.1016/j.flowmeasinst.2015.09.009

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 自由正方形噴流の十分下流での乱流におけるサボニウス風車2017

    • 著者名/発表者名
      大友衆示,村井祐一,田坂裕司,Petr Denissenko
    • 学会等名
      第60回乱流遷移の解明と制御研究会
    • 発表場所
      電気通信大学,東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 境界層中に設置した双発風車モデル後流に対するColor PIV2016

    • 著者名/発表者名
      磯田 龍,大須賀 侑,小林寛尭,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      機械学会北海道支部第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      函館工業高等専門学校,函館市
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] PIVを用いた平壁面衝突渦輪の圧力場推定2016

    • 著者名/発表者名
      竹内桃,大石義彦,稲垣達也,河合秀樹
    • 学会等名
      機械学会北海道支部第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      函館工業高等専門学校,函館市
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 風車バードストライク防止のための鳥種識別機能をもつリアルタイム野鳥2016

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,武田 靖,粂野博行,田坂裕司,大石義彦
    • 学会等名
      第26回環境工学総合シンポジウム
    • 発表場所
      金沢歌劇座,金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PIVとPTVの双方を利用できるような可逆的な画像変換2016

    • 著者名/発表者名
      村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学,福岡市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 渦輪の固体平壁面衝突時における圧力場変動2016

    • 著者名/発表者名
      竹内 桃,大石 義彦,河合 秀樹,村井 祐一
    • 学会等名
      可視化情報全国講演会2016
    • 発表場所
      茨城大学,日立市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 双発プロペラ風車がつくる気流構造の風洞モデルによる可視化2016

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,磯田 龍,大須賀 侑,田坂裕司,西田親文
    • 学会等名
      可視化情報全国講演会2016
    • 発表場所
      茨城大学,日立市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 翼の負圧面により誘起される大流量二次流れの可視化2016

    • 著者名/発表者名
      菅野優平,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      可視化情報全国講演会2016
    • 発表場所
      茨城大学,日立市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ツイストサボニウス風車の出力機構解明に向けた流れ場の三次元可視化解2016

    • 著者名/発表者名
      大須賀 侑,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会第94期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学,山口市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 乱流中におけるサボニウス風車周りの流れに関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      大友衆示,大須賀侑,田坂裕司,村井祐一,Petr Denissenko
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第54回講演会
    • 発表場所
      苫小牧高専,苫小牧市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Optical bird detection and species identification for prevention of bird strikes in wind farms2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Murai, Y.Takeda, H.Kumeno, and Y.Okamoto
    • 学会等名
      International Conference of Power Engineering -15
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Grid free pressure field measurement by particle tracking velocimetry2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Oishi, T.Oda, Y.Tasaka, Y.Murai
    • 学会等名
      11th International Symposium on Particle Image Velocimetry
    • 発表場所
      CalTech, Pasadena, USA
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Color particle image velocimetry improved by decomposition of RGB distribution integrated in depth direction2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Murai, N.Yonezawa, Y.Oishi, Y.Tasaka, T.Yumoto
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      KOEX, Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-03  

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