上空・高度域の風力エネルギーの取得・伝達・変換技術への挑戦

• 研究課題/領域番号: 23656605
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 新川 和夫 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00151150)
• 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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011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: 自然エネルギーの利用 / 再生可能エネルギー

研究概要

風速は高度が増すにつれて指数的に大きくなる。風力エネルギーは風速の3乗に比例するため、高度域が発電に有利である。本研究では、２種類の空中浮上型新規風車を開発し、風力エネルギーの取得法を検討した。またモデル解析を行うことにより、風車の性能を検討した。そして新規風車がエネルギー取得法して有望であることを明らかにした。また新規風車を軽量化するため、真空樹脂含浸法で炭素強化複合材を試作し、材料の強度評価を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Application of Digital Image Correlation Technique on Vacuum Assisted Resin Transfer Molding Process and Performance Evaluation of the Produced Materials, International Journal of Mechanical (2014)
  • 著者名/発表者名: Dingding Chen, Kazuo Arakawa, Masakazu Uchino, Changheng Xu
  • 雑誌名: Industrial Science and Engineering 巻: Vol:8 No:1 ページ: 93-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interlaminar Fracture Testing Method for CFRP Using Tensile Loading with Acoustic Emission Analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Dingding Chen, Ja-Uk Gu, Nak-Sam Choi & Kazuo Arakawa
  • 雑誌名: International Journal of Fracture 巻: 187 号: 1 ページ: 173-178
  • DOI: 10.1007/s10704-013-9912-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Digital Image Correlation Technique on Vacuum Assisted Resin Transfer Molding Process and Performance Evaluation of the Produced Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Dingding Chen, Kazuo Arakawa, Masakazu Uchino, Changheng Xu
  • 雑誌名: International Journal of Mechanical, Industrial Science and Engineering 巻: 8 ページ: 93-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interlaminar Fracture Testing Method for CFRP Using Tensile Loading with Acoustic Emission Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Dingding Chen, Ja-Uk Gu, Nak-Sam Choi, and Kazuo Arakawa
  • 雑誌名: International Journal of Fracture 巻: (Published online) ページ: 21-21
  • 査読あり
• [学会発表] Application of digital image correlation technique on vacuum assisted resin transfer molding process and performance evaluation of the produced materials (2014)
  • 著者名/発表者名: D.D. Chen, K. Arakawa, M. Uchino, C.H. Xu
  • 学会等名: 2014 International Conference on Composite Materials
  • 発表場所: Dubai UAE
• [学会発表] Performance Characterisation of Airborne Wind Rotor (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The 5th International Airborne Wind Energy Conference (AWEC 2013)
  • 発表場所: Berlin, Germany
• [学会発表] Energy absorption property of CFRP under impact loadings (2013)
  • 著者名/発表者名: Dingding Chen, Ryo Matsumoto, Kazuo Arakawa, Sangjae Yoon
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Impact Engineering (ISIE2013)
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] Monitoring of resin transfer in CFRP molding using 3D-DIC technique (2013)
  • 著者名/発表者名: D.D. Chen, K. Arakawa, M. Uchino
  • 学会等名: The International Conference on Experimental Mechanics 2013 (ICEM 2013) & the 12th Asian Conference on Experimental Mechanics (ACEM12)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
• [学会発表] Energy absorption property of CFRP under impact loadings (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Matsumoto, Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The 9th international Conference on Fracture & Strength of Solids (FEOFS 2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Flexural Properties of VARTM Manufactured CFRP Plate (2013)
  • 著者名/発表者名: Dingding Chen., Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The 9th international Conference on Fracture & Strength of Solids (FEOFS 2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] AE analysis of delamination crack propagation in laminated material (2013)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Dingding Chen, Ja-Uk Gu, Nak-Sam Choi and Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The 9th international Conference on Fracture & Strength of Solids (FEOFS 2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Development of an Energy Harvesting Damper using PVDF Film (2013)
  • 著者名/発表者名: Sang-Jae Yoon, Hiroki Kan, Kazuo Arakawa and Masakazu Uchino
  • 学会等名: 15th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Digital image analysis on void content calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiyi Jiang , Dingding Chen, Kazuo Arakawa
  • 学会等名: The 15th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Application of digital image correlation technique on performance evaluation of FRP materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Changheng Xu，Dingding Chen, Kazuo Arakawa, Masakazu Uchino
  • 学会等名: The 15th Cross Straits Symposium on Energy and Environmental Science and Technology
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Material Property of CFRP Manufactured by VaRTM process (2013)
  • 著者名/発表者名: 尹祥在，陳丁丁，具滋旭，崔洛三，新川和夫
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部第88期定時総会講演会
  • 発表場所: 大阪市
• [学会発表] Experimental Techniques for Energy Harvesting from Nature (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Arakawa
  • 学会等名: ISEM-ACM-SEM-7th ISEM'12-Taipei, Joint International Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] エアリアル風車によるエネルギー取得の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 新川和夫
  • 学会等名: 日本実験力学会, 2012年度年次講演会
  • 発表場所: 豊橋市
• [学会発表] Mechanical Properties of a VARTM Manufactured 2D Carbon Woven/Epoxy Composite (2012)
  • 著者名/発表者名: Dingding Chen, K. Arakawa
  • 学会等名: The 8th International Forum on Advanced Materials Science and Technology
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] Deformation Measurement of Laminated Composite Membrane Materials under Uniaxial and Biaxial Loads (2012)
  • 著者名/発表者名: S.J. Yoon, K. Arakawa, M. Uchino
  • 学会等名: The 8th International Forum on Advanced Materials Science and Technology
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
• [学会発表] エアリアル風車によるエネルギー取得の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 新川 和夫
  • 学会等名: 日本実験力学会 2012年度 年次講演会
  • 発表場所: 豊橋市
• [学会発表] Deformation Measurement of Laminated Composite Membrane Materials under Uniaxial and Biaxial Loads (2012)
  • 著者名/発表者名: S.J. Yoon, K. Arakawa, M. Uchino
  • 学会等名: The 8th International Forum on Advanced Materials Science and Technology
  • 発表場所: Fukuoka
• [学会発表] Mechanical Properties of a VARTM Manufactured 2D Carbon Woven/Epoxy Composite (2012)
  • 著者名/発表者名: D.D. Chen, K. Arakawa
  • 学会等名: The 8th International Forum on Advanced Materials Science and Technology
  • 発表場所: Fukuoka
• [学会発表] Experimental Techniques for Energy Harvesting from Nature (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Arakawa
  • 学会等名: SEM-ACM-SEM-7th ISEM'12-Taipei, Joint International Conference on Experimental Mechanics
  • 発表場所: Taiwan
• [学会発表] 引張り荷重負荷における圧電性ケーブルの特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: シレット・マテュー，新川和夫
  • 学会等名: 日本実験力学会・2011年度年次講演会
  • 発表場所: 奈良市
• [学会発表] デジタル画像相関法による高分子膜材の変形計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李 慧，新川和夫，内野正和
  • 学会等名: 日本実験力学会・2011年度年次講演会
  • 発表場所: 奈良市
• [学会発表] Piezoelectric Cable Composites for Application in Electrical Power Generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Matthew N SILLETO, Kazuo ARAKAWA
  • 学会等名: The 6th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
  • 発表場所: Osaka, Japan.
• [学会発表] 高分子膜材の変形計測へのデジタル画像相関法の応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 李 慧，新川和夫，内野正和
  • 学会等名: 日本実験力学会・合同ワークショップ
  • 発表場所: 鳥取県米子市
• [学会発表] 圧電性高分子ケーブル複合体の発電特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: シレット・マテュー，新川和夫
  • 学会等名: 日本実験力学会・合同ワークショップ
  • 発表場所: 鳥取県米子市