| 研究課題/領域番号 |
17K18322
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
エネルギー学
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| 研究機関 | 日本文理大学 (2018-2019)
石川工業高等専門学校 (2017) |
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研究代表者 |
原田 敦史 日本文理大学, 工学部, 准教授 (40612023)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017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 | 流体工学 / 風洞実験 / 風力発電 / 生物模倣技術 / エネルギー工学 / 設計工学 / バイオミメティクス / 流体力学 / 生物模倣 / 風力 / 再生可能エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
コルゲート翼を持つ水平軸風車は低い風速の領域で優れた性能を示すことが知られている．これまでの研究で調べられたコルゲート翼の凹凸は，各々の山の頂点の位置が中心になるような形状であった．本研究は山の頂点の位置を変更したコルゲート翼のブレードを数種類作成し，タービン直径500mmの水平軸風車を製作し，風洞実験により調べた．この実験により，コルゲート翼の形状の違いが効率に与える影響を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で着目した風車はトンボの翅から着想を得た凹凸を持つタービンとなっている．凹凸を持つ風車はコルゲート翼と呼び，これを風車に用いることにより，風速が5m/s以下で高い発電効率を持ち，安定した発電を可能としている．本研究では，この風車の効率改善に向けて最適な形状を得るための設計手法を模索するため，実験により形状の探索を行った．様々な形状と効率の関係を明らかにし，高い効率で風のエネルギーを電力に変えることができる形状を明らかにすることができた．
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