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U型側溝等の極限水力の有効利用に向けたハンディタイプ水車の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K12654
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 持続可能システム
研究機関大分工業高等専門学校

研究代表者

古川 明徳  大分工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (30112410)

研究分担者 菊川 裕規  大分工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70321528)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017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)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード再生可能流体エネルギー / 流体工学 / 流体機械 / ピコ水力 / 傾斜側溝 / 浅水流 / 堰止め式ダリウス水車 / 跳水現象 / 側溝 / ダリウス水車 / 跳水 / 再生可能エネルギー / 流下水力エネルギー
研究成果の概要

U型傾斜側溝等の浅水流の水力に対して水路を堰止めて入口ノズル付きダリウス水車を設置することを提案し、その運転特性と有効利用の可能性を傾斜角が異なる水路に対して調査した。その結果、次の諸点を得た。(1)提案の水車設置により総流下流体エネルギーの20%~30%が発電出力として取り出せる(出力割合は水路傾斜角が小さいほど高い)。(2)水車の落差を適切に評価すれば水路傾斜角に関係なく運転特性が整理できる。(3)垂直形ダリウス水車の高出力化には下流水位に対する没水翼スパン長の最適選定が必要である。(4)傾斜水路での水車設置時には跳水損失を伴うが、落差評価における影響については今後の調査が必要である。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 勾配を有する側溝に設置するポータブルダリウス水車の運転特性2016

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

      ターボ機械

      巻: 第44巻12号 ページ: 746-753

    • NAID

      130007423537

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 開水路に設置したダリウス形水車のアクチュエータディスク法を用いた数値流体解析2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木義崇、片山雄介、渡邉聡、津田伸一、古川明徳
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部久留米地方講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Performance Improvement for Compact Darrieus-type Hydaraulic Turbine in Small Waterway2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kikugawa, Y. Obata, M. Shimizu, A. Furukawa
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flow
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Similarity of Compact Darrieus-type Hydraulic Turbine for Extra Low Head Small Waterway2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kikugawa, Y. Kawano, K. Mochimatsu, Y. Obata, A. Zfurukawa
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Scale Modeling
    • 関連する報告書
      2017 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2017

    • 著者名/発表者名
      恵良俊輔、新門義也、松下大介、古川明徳
    • 学会等名
      ターボ機械協会秋季地山地方講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Conceptual Proposal on Extra-low Hydropower Utilization of Shallow-Water Flow in Gutter by Handy-Type Darrieus Turbine2016

    • 著者名/発表者名
      古川明徳、岩本渉、松下大介、菊川裕規、渡邉聡
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Energy Challenges & Mechanics
    • 発表場所
      Kingsmills Hotel, Inverness, UK
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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