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風力発電システムにおける風況および風車性能予測統合による運転制御方法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24561058
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
研究機関琉球大学

研究代表者

天久 和正  琉球大学, 工学部, 准教授 (40284955)

研究分担者 鈴木 正己  琉球大学, 工学部, 教授 (30171250)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード流体工学 / 流体機械 / 数値流体力学 / 自然エネルギーの利用 / 風力エネルギー / 風力発電
研究成果の概要

2次元数値流体計算(CFD)と翼素運動量理論(BEM)を組み合せた風車性能予測コードの開発を行い,風洞実験結果と比較し,その精度を検証した.久米島の気象観測所データを用いて風況を調べ,100kW風車発電特性を示した.また,風況予測CFDコードには粗さを考慮した乱流モデルを用い,丘陵まわりの風洞実験結果と比べ,精度を検証した.最多風向の北風で久米島風車設置域をシミュレートした.
3次元風車解析CFDコードには低レイノルズ数型乱流モデルを用い,2枚翼および3枚翼風車の風洞実験結果と比較し,精度を検証した.さらに,乱流モデル無しの計算を試みることで,はく離の影響による性能低下の要因が確認できた.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 乱流モデル無利用による水平軸風車特性の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己,天久和正
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 43(6) ページ: 367-374

    • NAID

      130006307361

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CFD Simulation of Horizontal Axis Wind Turbine Characteristics in Yawed Flow Conditions2015

    • 著者名/発表者名
      Masami SUZUKI
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows

      巻: ISAIF12-071 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CFD Analysis Horizontal Axis Wind Turbine2015

    • 著者名/発表者名
      Masami SUZUKI
    • 雑誌名

      The 13th Asian International Conference on Fluid Machinery

      巻: AICFM13-170 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 水平軸風車の空力特性に関する数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己・天久和正
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 473 ページ: 387-394

    • NAID

      130006210121

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Small Wind Turbine Generator Using Two-Dimensional CFD and BEM Theory2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ameku, M. Suzuki, S. Tamaki, M. Futami
    • 雑誌名

      Proceedings of Grand Reneable Energy 2014

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D-CFD Simulation and BEM Analysis of Horizontal Axis Wind2014

    • 著者名/発表者名
      Masami SUZUKI
    • 雑誌名

      The 5th Asian Joint Workshop on Thermo physics and Fluid Science 2014 (5th AJWTF)

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Air Compressibility effects on OWC Type Wave Power Generatoion2014

    • 著者名/発表者名
      Masami SUZUKI
    • 雑誌名

      Proceedings of 2nd Asian Wave and Tidal Energy Conference (AWTEC-2014)

      巻: - ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2次元CFDとBEMを用いた風車特性の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      二見昌寛,鈴木正己,天久和正
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 41(6) ページ: 378-383

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 100kW風車の久米島実証試験について2013

    • 著者名/発表者名
      藤井直樹,天久和正,鈴木正己,二見昌寛
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 41(4) ページ: 242-247

    • NAID

      10031159552

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 数値計算による水平軸風車の性能予測2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集B編

      巻: 79 号: 808 ページ: 2557-2561

    • DOI

      10.1299/kikaib.79.2557

    • NAID

      130003386354

    • ISSN
      0387-5016, 1884-8346
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CFDとBEMによる水平軸風車特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己,天久和正
    • 学会等名
      第73回ターボ機械協会講演論文集
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      2015-05-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 振動水柱型波力発電装置の平均発電量予測2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会DVD-ROM論文集
    • 発表場所
      東京電機大学千住キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 乱流モデル無利用による水平軸風車特性の数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己,天久和正
    • 学会等名
      第71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
    • 年月日
      2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元CFDとBEMを用いた100kW風車の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      天久和正,鈴木正己,藤井直樹,陸汀,島袋史崇
    • 学会等名
      第91回機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CFDによる水平軸風車特性の実用的な数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己,天久和正
    • 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
      東京都千代田区科学技術館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一格子による水平軸風車特性の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己,天久和正
    • 学会等名
      第69回ターボ機械協会講演論文集
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値計算による水平軸風車の性能予測2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木正己
    • 学会等名
      第18回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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