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低重心風車の最適ローター構造の探索研究

研究課題

研究課題/領域番号 23561031
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
研究機関鳥取大学

研究代表者

原 豊  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60242822)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード低重心風車 / 風力発電 / 再生可能エネルギー / 対称翼 / キャンバー翼 / バタフライ風車 / 二重翼 / アルミ押出 / 小型風車 / 空力データ / 翼素運動量理論
研究概要

本課題では、小型垂直軸風車の低コスト化および高性能化を目的に、アームレスでシンプルな構造を持つ低重心風車およびその派生形として考案したバタフライ風車の最適なローター構造および翼型を、実験と数値解析の両面から研究した。翼弦長対ローター半径比(c/R)が大きい場合には、対称翼に比べて、キャンバー翼が最大出力において優れることを示した。アルミ押出で製作した円形翼を有するバタフライ風車の実証実験を行い、低コストの小型風車実現への足掛かりを得た。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (27件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] アルミ円形翼バタフライ風車の実証実験と性能予測2014

    • 著者名/発表者名
      原豊, 塩崎明, 西小野寛明, 斎藤栄徳, 塩谷啓介, 古郷昇平, 高垣雄大
    • 雑誌名

      日本風力エネルギー学会論文集

      巻: Vol. 38、No. 1、(通巻第109号) ページ: 16-21

    • NAID

      130005266821

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison between symmetrical and cambered blade sections for small-scale wind turbines with low center of gravity2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka HARA, Takahiro SUMI, Mutsuko WAKIMOTO, Shohei KOGO, Sho MIZUGUCHI, Kouichi YOSHIMI, Hiromichi AKIMOTO
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 9 号: 1 ページ: JFST0006-JFST0006

    • DOI

      10.1299/jfst.2014jfst0006

    • NAID

      130003393095

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predicting Double-Blade Vertical Axis Wind Turbine Performance by a Quadruple-Multiple Streamtube Model2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hara, Takafumi Kawamura, Hiromichi Akimoto, Kenji Tanaka, Takuju Nakamura, Kentaro Mizumukai
    • 雑誌名

      International Journal of Fluid Machinery and Systems

      巻: 7 号: 1 ページ: 16-27

    • DOI

      10.5293/IJFMS.2014.7.1.016

    • NAID

      130004542516

    • ISSN
      1882-9554
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルミ円形翼バタフライ風車の実証実験と性能予測2014

    • 著者名/発表者名
      原 豊,塩崎 明,西小野寛明,斎藤栄徳,塩谷啓介,古郷昇平,高垣雄大
    • 雑誌名

      日本風力エネルギー学会誌

      巻: 通巻109

    • NAID

      130005266821

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CFDによるキャンバー翼の空力特性計算と小型垂直軸風車特性予測への応用2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊,住 隆博,井上尚子,田中華奈
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編

      巻: 79 号: 808 ページ: 2567-2571

    • DOI

      10.1299/kikaib.79.2567

    • NAID

      130003386356

    • ISSN
      0387-5016, 1884-8346
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 垂直軸風車特性予測のための広迎角範囲・広レイノルズ数範囲における翼型空力特性のCFD計算2013

    • 著者名/発表者名
      井上尚子, 西村紗也香, 原豊, 住隆博
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: Vol.41、No.2、(通巻457号)(論文) ページ: 104-109

    • NAID

      10031140211

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高起動性と高効率を両立するバタフライ風車2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 58巻 ページ: 347-353

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 小型風力発電用の低重心風車とバタフライ風車の開発研究2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 33巻 ページ: 46-52

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 二重翼垂直軸風車の特性に関する研究の紹介2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊
    • 雑誌名

      日本風力エネルギー学会誌

      巻: 通巻105 ページ: 97-100

    • NAID

      130005003109

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 垂直軸風車特性予測のための広迎角範囲・広レイノルズ数範囲における翼型空力特性のCFD計算2013

    • 著者名/発表者名
      井上尚子,西村紗也香,原 豊,住 隆博
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 41巻 ページ: 104-109

    • NAID

      10031140211

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 模型風車実験用の簡易で安価な小型風洞装置の製作と特性計測2012

    • 著者名/発表者名
      原  豊,吉見 浩一,田中 裕之,秋山 雅彦,石渕 信孝,野波 将宏,河村 直樹
    • 雑誌名

      鳥取大学大学院工学研究科/工学部 研究報告

      巻: 42巻 ページ: 77-82

    • NAID

      120003731252

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Butterfly Wind Turbine with Aluminium Circular Blades2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hara, Akira Shiozaki, Hiroaki Nishiono, Shigenori Saito, Keisuke Shioya, Katsuhiro Takagaki, Shohei Kogo
    • 学会等名
      Grand Renewable Energy 2014 International Conference and Exhibition
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 低重心風車とバタフライ風車の特性比較2014

    • 著者名/発表者名
      原 豊, 古郷昇平, 大恵 誠, 高垣雄大, 秋元博路
    • 学会等名
      日本機械学会 2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学 東京千住キャンパス(東京都足立区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルミ円形翼バタフライ風車の実証実験2013

    • 著者名/発表者名
      原豊, 他6名
    • 学会等名
      第35回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館(東京都)
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] キャンバー翼を持った低重心垂直軸風車の特性2013

    • 著者名/発表者名
      原豊, 他3名
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス(岡山)
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFDによるキャンバー翼の空力特性計算と小型垂直軸風車特性予測への応用2013

    • 著者名/発表者名
      原豊, 他3名
    • 学会等名
      日本機械学会第18回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパスけやき会館(千葉)
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] CFDによるキャンバー翼の空力特性計算と小型垂直軸風車特性予測への応用2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊,住 隆博,井上尚子,田中華奈
    • 学会等名
      日本機械学会 第18回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパス けやき会館(千葉市稲毛区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キャンバー翼を持った低重心垂直軸風車の特性2013

    • 著者名/発表者名
      原 豊,吉見浩一,古郷昇平,脇本睦子
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス(岡山市北区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Wind Tunnel Test of Butterfly Wind Turbine and 2D-CFD Analysis of Double Blade Rotor2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka HARA, Takahiro SUMI, Takanori EMI, Mutsuko WAKIMOTO, Hiromichi AKIMOTO, Takafumi KAWAMURA, Takuju NAKAMURA
    • 学会等名
      4th International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows (ICJWSF2013)
    • 発表場所
      名古屋大学 IB電子情報館(名古屋市千種区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Performance Prediction of Double-Blade VAWT by BEM with Quadruple-Multiple Streamtube Model and CFD2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hara, Takafumi Kawamura, Hiromichi Akimoto, Kenji Tanaka, Takuju Nakamura, Kentaro Mizumukai
    • 学会等名
      The 12th Asian International Conference on Fluid Machinery (12th AICFM)
    • 発表場所
      ホテル サンティカ プレミア ジョグジャ(インドネシア, ジョグジャカルタ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルミ円形翼バタフライ風車の実証実験2013

    • 著者名/発表者名
      原  豊,塩崎 明,西小野寛明,斎藤栄徳,塩谷啓介,古郷昇平,高垣雄大
    • 学会等名
      第35回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Performance Measurements of Small-Scale Low Center-of-Gravity VAWTs, (Comparison between Symmetrical and Cambered Blade Sections)2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Hara, T. Sumi, M. Wakimoto, S. Kogo, S. Mizuguchi, K. Yoshimi, H. Akimoto
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME 2013)
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良市春日野町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] バタフライ風車と四重多流管理論の提案2012

    • 著者名/発表者名
      原豊
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(金沢)
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 低重心垂直軸風車と直線翼垂直軸風車の模型実験による特性比較2011

    • 著者名/発表者名
      原豊, 他4名
    • 学会等名
      第33回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館(東京都)
    • 年月日
      2011-11-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 低重心垂直軸風車の回転実験2011

    • 著者名/発表者名
      原豊, 他2名
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 低重心垂直軸風車の回転実験2011

    • 著者名/発表者名
      原 豊,吉見 浩一,江見 孝典
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 低重心垂直軸風車と直線翼垂直軸風車の模型実験による特性比較2011

    • 著者名/発表者名
      原  豊,吉見 浩一,江見 孝典,塩崎 明,山本 尚生
    • 学会等名
      第33回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称翼断面を持つバタフライ風車の特性計測と理論予測

    • 著者名/発表者名
      原 豊, 住 隆博, 江見孝典, 脇本睦子, 秋元博路, 川村隆文, 中村拓樹
    • 学会等名
      第69回ターボ機械協会総会講演会
    • 発表場所
      東京大学 生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 広レイノルズ数範囲にわたる翼型空力特性の非定常数値解析

    • 著者名/発表者名
      古川裕樹,原 豊,住 隆博
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国学生会第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市湖山町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 対称翼とキャンバー翼を持つ2つの低重心風車の特性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      大恵 誠,原 豊,古郷昇平,高垣雄大,秋元博路
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国学生会第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市湖山町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルミ押出成形で製作した円形翼バタフライ風車の特性に関する研究

    • 著者名/発表者名
      高垣雄大,原 豊,塩崎 明,西小野寛明,斎藤栄徳,塩谷啓介,古郷昇平
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国学生会第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市湖山町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キャンバー翼を持ったバタフライ風車の特性計測

    • 著者名/発表者名
      古郷昇平,原 豊,高垣雄大,大恵 誠
    • 学会等名
      日本機械学会 中国四国支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取市湖山町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 垂直軸風車特性予測のための広迎角範囲・広レイノルズ範囲における翼型空力特性のCFD計算

    • 著者名/発表者名
      井上尚子,西村紗也香,原 豊,住 隆博
    • 学会等名
      第67回 ターボ機械協会総会講演会
    • 発表場所
      東京大学 生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] バタフライ風車と四重多流管理論の提案

    • 著者名/発表者名
      原 豊
    • 学会等名
      日本機械学会 2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的失速を考慮した翼素運動量理論によるダリウス風車の特性予測計算

    • 著者名/発表者名
      原 豊
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2012
    • 発表場所
      高知大学 朝倉キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] CFD Calculation of Airfoil Characteristics for Performance Prediction of Vertical Axis Wind Turbine

    • 著者名/発表者名
      Naoko INOUE, Kana TANAKA, Yutaka HARA, Takahiro SUMI
    • 学会等名
      5th Symposium on Integrating CFD and Experiments in Aerodynamics (Integration 2012)
    • 発表場所
      JAXA Chofu Aerospace Center, Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 垂直軸風車特性予測を目的としたCFDによる空力データベース作成

    • 著者名/発表者名
      井上尚子,田中華奈,原 豊,住 隆博
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第51期総会・講演会
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ・オウバル風車の特性実験と音計測

    • 著者名/発表者名
      吉見浩一,古郷昇平,原 豊
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第51期総会・講演会
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 中小機構J-Net21(動画有り)

    • URL

      http://j-net21.smrj.go.jp/develop/energy/company/2013100301.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 垂直軸風車の翼及び風車並びに発電装置2012

    • 発明者名
      原 豊
    • 権利者名
      国立大学法人鳥取大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-01-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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