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不平衡ロータの引込みを応用した波浪エネルギ変換装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 59850041
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

荒木 嘉昭  九工大, 工学部, 助教授 (40039045)

研究分担者 陣内 靖介  九州工業大学, 工学部, 教授 (10039092)
中塚 茂  チッソ株式会社, 技術本部, 主席企画員
大石 成夫  チッソ株式会社, 専務取締役
井上 順吉  九州工業大学, 学長 (40038998)
NAKATSUKA Shigeru  Associate Director, Chisso Corporation.
OHISHI Shigeo  Senior Managing Director, Chisso Corporation
研究期間 (年度) 1984 – 1986
研究課題ステータス 完了 (1986年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1986年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1985年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1984年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード太陽エネルギ / 再生エネルギ / 波浪エネルギ / 波浪エネルギ変換装置 / 不平衡ロータ / 不平衡ロータの引き込み現象 / エネルギ / 自然エネルギの有効利用 / 波浪発電 / 引込み現象 / 波浪エネルギ変換
研究概要

本研究は、自然界のクリーンエネルギの有効利用の一端としての、波浪発電の、全く新しいエネルギ変換装置の基礎開発研究をを目的としている。本エネルギ変換方式は洋上浮体の波浪による揺動を、フラ・フープの回転と同様の原理の、不平衡ロータの引き込み現象を応用して発電機を備えたロータ系の回転運動エネルギに変換する方式である。
この方式の変換装置の基本特性を求めるため、大形の不平衡ロータを塔載した洋上浮体の振動特性、電力負荷とロータの位相特性を、非線形振動理論の平均法を用いた理論解析によって求め、理論的なエネルギ変換量を求める。力学モデルは船体を1自由度振動系にし波浪は一定の振幅、周期の正弦波と仮定している。また、振動台上で動作する実験室規模のモデルプラントによる実験、さらには数値解析も行って以下の結果を得ている。
1。不平衡ロータの船体振動に対する相対位相遅れは軸出力の増加とともに増大し、出力がある値、最大軸出力点に達するとロータは同期から逸脱して回転を停止する。このときの最大位相遅れは理論では80°、実験では約60°となっている。
2。変換可能な最大エネルギ量は、不平衡ロータの不平衡モーメントおよび波高に比例する。また、波浪の周期が船体共振に近いと大幅に増大する。船体の振幅や位相角は入力波浪が一定の場合でも発電出力に影響を受ける。
3。本変換装置には重力が作用して回転に大きな変動が生じる。しかし、それ自体がエネルギ変換特性に大きくは影響せず、その平均値で考慮すればよい。とはいえ、安定な同期回転のためにも、回転系の慣性モーメントの増量によって回転変動を小さく抑える方がよい。
4。振動台上の室内小形モデルプラントの実験では、最大効率45%が得られた。

報告書

(3件)
  • 1986 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] INOUE J.;ARAKI Y.;JINNOUCHI Y.;OHISHI S.;IWASAKI T.: Proceedings of the International Conference On Vibration Problems In Engineering.,Xian,China. 728-733 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ARAKI Y.;INOUE J.;JINNOUCHI Y.;OHISHI S,;NAKATSUKA S,;AWA A.: Proceedings of ASME-JSME-JSES SOLAR ENERGY CONFERENCE. Honolulu, Hawaii. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荒木嘉昭,井上順吉,陣内靖介,大石成夫,中塚茂,安房淳夫: 第2回波浪エネルギー利用シンポジウム論文集. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 荒木嘉昭,井上順吉,陣内靖介,大石成夫,中塚茂,安房淳夫: 日本機械学会論文集C編.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INOUE J., ARAKI Y., JINNOUCHI Y., OHISHI S. and IWASAKI T.: "ON A NEW TYPE OF WAVE POWER MACHINE USING SYNCHRONIZATION OF UNBALANCED ROTOR." Proceedings of the International Conference On Vibration Problems In Engineering. Xian, China.728-733 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ARAKI Y., INOUE J., JINNOUCHI Y., OHISHI S., NAKATSUKA S.,AWA A.: "ON NEW WAVE-ENERGY CONVERTER USING AN UNBALANCED ROTOR." Proceedings of ASME - JSME - JSES SOLAR ENERGY CONFERENCE, Honolulu, Hawaii. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ARAKI Y., INOUE J., JINNOUCHI Y., OHISHI S., NAKATSUKA S., AWA A.: "WAVE ENERGY CONVERTER USING SYNCHRONIZATION OF UNBALANCED ROTOR." Proceedings of the 2nd Symposium On The Wave Energy Utilization.(1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] ARAKI Y., INOUE J., JINNOUCHI Y., OHISHI S., NAKATSUKA S., AWA A.: "ON NEW WAVE-ENERGY CONVERTER USING AN UNBALANCED ROTOR." Transactions Of The Japan Society Of Mechanical Engineers.(C).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] INOUE J.;ARAKI Y.;JINNOUCHI Y.;OHISHI S.;IWASAKI T.: Proceedings of the International Conference On Vibration Problems In Engineering.,Xian,China. 728-733 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] ARAKI Y.;INOUE J.;JINNOUCHI Y.;OHISHI S.;NAKATSUKA S.;AWA A.: Proceedings of ASME-JSME-JSES SOLAR ENERGY CONFERENCE.Honolulu,Hawaii. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 荒木嘉昭,井上順吉,陣内靖介,大石成夫,中塚茂,安房淳夫: 第2回波浪エネルギー利用シンポジウム論文集. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 荒木嘉昭,井上順吉,陣内靖介,大石成夫,中塚茂,安房淳夫: 日本機械学会論文集C編.

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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