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低コスト高効率ポータブル型ダリウス水車の営農用傾斜水路への適用と設置指針の確立

研究課題

研究課題/領域番号 16K06980
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関九州産業大学

研究代表者

松下 大介  九州産業大学, 理工学部, 准教授 (60284535)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード再生可能エネルギー / 未利用エネルギー / 小水力 / ダリウス水車 / 性能向上 / 低コスト化 / 小水力発電 / 営農用傾斜小水路 / 営農用小水路 / 流体工学
研究成果の概要

平地から山手にかけて多く存在する営農用傾斜小水路に設置できる,独立電源用途のポータブル型ダリウス水車を開発した.傾斜水路においては水車を没水させるために下流堰を必要とするが,溢水を避けるためには高性能な水車が必要となる.本研究ではダリウス水車が上流側で高性能となる特性を利用し,下流堰を設置せずに高効率な上流側のみ没水状態とする設置コンセプトにより性能向上を実現した.
また水車とマッチングのよい防水型コアレス型発電機を開発し,水車システムの低コスト化と高性能化を進めた.いくつかのフィールドテストを経て,小電力用途の電力供給システムとして実用化へ向けた進展があったといえる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

翼位置により効率の異なるクロスフロー水車の特徴を生かし,比較的低効率な小水力において,設置コンセプトの工夫により実用化へ向けた高効率化と低コスト化を実現したところに学術的意義があると考えられる.また,普及の進みが遅い小水力への1つのアプリケーションを提示し,主に農村地域における水源の有効利用とエネルギー有効利用への啓蒙効果を持つところに社会的意義があると考えられる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 傾斜側溝の浅水流におけるポータブルダリウス水車の水力性能に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      松下大介,岩本渉,渡邉聡,津田伸一,菊川裕規,古川明徳
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007818399

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Installation concept of portable type Darrieus hydro turbine in inclined open waterway2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke MATSUSHITA, Akinori FURUKAWA
    • 学会等名
      GRE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on power performance of portable type Darrieus hydro turbine2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke ERA, Daisuke MATSUSHITA
    • 学会等名
      GRE2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポータブル型ダリウス水車の性能評価に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      恵良 俊甫, 新門 義也, 松下大介, 古川明德
    • 学会等名
      第78回ターボ機械協会富山講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ポータブル型ダリウス水車用発電機の開発2018

    • 著者名/発表者名
      太田 快陸,大楠 航平, 新門 義也,松下 大介
    • 学会等名
      日本機会学会九州支部第71期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低落差におけるポータブル型ダリウス水車の設置コンセプトと性能に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      河野 秀昭,磯畑 隆馬, 恵良 俊甫,松下 大介
    • 学会等名
      日本機会学会九州支部第71期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] INSTALLATION CONCEPT OF PORTABLE TYPE DARRIEUS HYDRO TURBINE IN INCLINED OPEN WATERWAY2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Matsushita, Akinori Furukawa
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] STUDY ON POWER PERFORMANCE OF PORTABLE TYPE DARRIEUS HYDRO TURBINE2018

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Era, Yoshiya Shinkado, Daisuke Matsushita
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポータブル型ダリウス水車の性能に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松下 大介, 恵良 俊甫, 新門 義也
    • 学会等名
      日本機会学会九州支部久留米講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ポータブル型ダリウス水車の負荷制御に関する実験的研究2017

    • 著者名/発表者名
      磯畑 隆馬, 河野 秀昭, 恵良 俊甫, 松下 大介
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部九州学生会第49回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ポータブル型ダリウス水車の低コスト化に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      恵良俊介,太田快陸,川崎友也,松下大介
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会第48回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県中頭郡)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2020-03-30  

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