| 研究課題/領域番号 |
16K06147
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
長嶺 拓夫 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00323379)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 流体関連振動 / 自励振動 / ギャロッピング / 振動発電 / 圧電素子 / 風力発電 / 振動学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は小型振動式風力発電機の開発を目的としている。空力自励振動のギャロッピング現象を利用して振動を起こすことを考えた。実験装置は、流れ場に配置した受風部とそれを支える板バネと発電を行う圧電素子及び電気回路からなる。この受風部は板バネで支持されており、受風部が板ばねの曲げ振動により振動する構成となっている。この板バネの曲げ振動から圧電素子を用いて発電を行った。各部の形状および特性、電気回路による発電特性への影響などについて調べた。風速に対する受風部の向き、形状、取付け方法などが振動特性に与える影響を明かにしている。風速の変動に対しても発電量が確保されることが実験により明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ギャロッピング現象は、冬に高圧線などに雪が積もった場合に発生することが知られている。これは積雪による高圧線の断面形状が円形でなくなることによって発生する流体不安定振動であることが解明されている。この不安定振動を防止することが主目的として学術的な研究が進められてきた。不安定振動の防止方法は提案され社会的な問題の解決となっている。このように振動の防止に焦点を絞った研究がなされてきた。ここでは、振動が発生した場合その振動が継続する条件やまた、どのくらいのエネルギーをとりだすことが可能なのかを調べることは学術的な興味のみならず、社会的にも再生可能エネルギーとして利用するためには必要な知見となる。
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