| 研究課題/領域番号 |
19K05353
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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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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
木上 洋一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究所, 教授 (50274486)
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| 研究分担者 |
永田 修一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究所, 特任教授 (30404205)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 再生可能エネルギー / 潮流発電 / 衝動タービン / 反動タービン / 旋回集流装置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
潮流エネルギーの有効利用を企図し，高出力の大型潮流発電システムを構築することを目指して，潮流タービンに設置する旋回集流装置を提案する．集流によりエネルギーを集め，タービン入口の旋回流れにより入口角運動量を増し，軸仕事の増大により高出力化を図る．初年度はこれまでに開発した集流装置に案内羽根を設置し，衝動型プロペラを対象として数値流体解析とモデル実験を行い，旋回集流装置の効果を検証する．次年度は旋回集流装置を反動型プロペラに適用して，数値流体解析とモデル実験により検討する．最終年度は衝動型と反動型のプロペラの旋回集流装置に対する特性を総合評価し，最も高出力となる潮流発電システムを提案する．
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| 研究成果の概要 |
円錐状の広がりを有する往復流型の集流装置および往復流対応の衝動タービンから成る潮流発電システムを提案し，その有効性を回流水槽のモデル実験により示した．また旋回集流装置の導入を数値流体解析とモデル実験により進めたところ，衝動タービンと組み合わせた場合，タービン軸流速度は増すがタービン出力の向上は得られなかった．一方旋回集流装置を反動タービンと組み合わせた場合，タービン軸流速度が増すとともにタービン出力の向上を実現することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
再生可能エネルギーの有効利用の一つとして，潮流エネルギーを用いた発電システムを提案しており，脱炭素社会へ向けた有意義な取り組みといえる．また提案された往復流に対応した潮流発電システムは， 180度向きが変わる流れに対して，固定設置されたまま発電を行うことができるので，規則的に反転する潮流の性質に対して親和性が高いといえる．また固定設置により可動部や制御部を減らせるので，簡素化と高耐久化により初期費用と保守費用の低減化が期待される特徴を有している点も意義深い．
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