| 研究課題/領域番号 |
21K03879
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 長崎大学 |
|---|
研究代表者 |
坂口 大作 長崎大学, 工学研究科, 教授 (70244035)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
|
|---|
| キーワード | 潮流タービン / 多目的最適化設計 / 人工知能 / スマートブイ / 多目的最適化 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本課題では，独立電源用潮流タービンを備えた小型観測ブイの開発を行う．垂直軸タービンを流れ方向に傾け，回転損失の少ない傾斜タービンを新たに発案し，カットイン流速が低く，高効率なタービンを開発する．設計には，本研究者が開発応用している人工知能をメタモデルとした多目的最適化システムを利用し，傾斜型潮流タービンの最適翼を設計する．潮流タービンを備えた観測ブイは，3Dプリンタで作製し，回流水槽での特性試験および実海域での長時間実証試験を行う．
|
| 研究成果の概要 |
本課題では，独立電源用潮流タービンを備えた小型観測ブイの開発を行った．設計には，本研究者が開発応用している人工知能をメタモデルとした多目的最適化システムを利用し，傾斜型潮流タービンの最適翼を設計した．潮流タービンを備えた観測ブイは，3Dプリンタで作製し，回流水槽での特性試験および実海域での長時間実証試験を行ったところ，１ヶ月にわたって発電電力が消費電力を上回り，継続的な計測が可能であることを示すことができた．従来の観測ブイが大型かつ多機能で高価であったものを，潮流タービンを備えた小型の観測ブイにより解決し，実用的な広域観測システムの基礎を構築した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海から自然エネルギーを得ることや漁業資源を継続的に確保することなど，今後の海洋開発には大きな期待が寄せられている．海洋における資源や環境評価を行うには，広い範囲を定点観測できるシステムが必要であり，小型で安価な観測ブイの開発が必要である．観測ブイは，海水温度，塩分濃度などの基礎データを取得し，ネットワークへ転送するための電子機器駆動電源が必要であるが，バッテリーでは連続運用期間が限られ，ソーラーパネルや海上風力発電では電源供給が不安定である．本課題で開発したブイは，潮流を利用した独立電源を備えており，広い海域を長期間定点観測することができ，海洋開発を加速度的に進めることができると期待される．
|
