高速・高効率洋上ウィンドファームの設計に関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350092
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 菊山 功嗣 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90023192)
• 研究分担者: 朝倉 栄次 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90135327) ; 今村 博 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (30303077) ; 長谷川 豊 名古屋大学, 高効率エネルギー変換研究センター, 助教授 (20198732) ; 荒川 忠一 東京大学, 工学系研究科, 教授 (30134472) ; 清水 幸丸 三重大学, 工学部, 教授 (20023202)
• キーワード: 洋上風車 / 風力発電 / 風速測定 / 数値解析 / 水平軸風車 / 風洞実験 / 野外計測 / 超音波流速計

研究概要

本研究は,洋上を利用する風力発電技術に関するデータを得るため,異なる機関の研究者がそれぞれの分担課題を追求している.本年度は以下の研究と研究準備がなされた.
(1)名古屋大学・韓国海洋大学班は海岸での風況計測実施のため,超音波風速計とカップ式風速計からなる計測システムを構築し,その検証実験として青森県竜飛岬および愛知県設楽町でのフィールドにおいて2つの測定点での風速の相関関係を調べ,地形の影響を明らかにした.上流側斜面の影響は風速の高さ方向分布,特に風速の鉛直成分の分布に影響を与えることを示した.
また釜山市の韓国海洋大学の敷地内に20mのポールを建設し海岸での風速の垂直分布,乱れ強度に関する研究を開始した.
(2)三重大学班は直径110mの屋外風車の翼面上に圧力センサーを取り付け,翼面上の圧力分布,低速時の流れの剥離現象に関する研究を実施した.また模型風車による風洞実験との比較も行い,両者の一致を明らかにしている.しかし実機では剪断流中で羽根が回転するため,圧力分布が周期変化をすることを実測した.
(3)東京大学班は,洋上にマッチした風車のコンセプトを作り,新しくデザインされた風車周りの流れ解析を実施した.
以上の3つの研究班での成果は,本年5月に韓国釜山市で開催されるシンポジウムにて,報告される予定である.

研究成果

• [文献書誌] Y.Hasegawa, K.Kikuyama, H.Imamura, N.Inomata, H.Suzuki: "Turbulence Characteristics of Wind Flow over Complex Terrain"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)
• [文献書誌] Y.Hasegawa, Koji Kikuyama, Kai Karikomi: "Numerical Analysis of Turbulent Inflow Effects on Aerodynamic Loads of HAWT Rotor"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)
• [文献書誌] Y.Shimizu, E.Ismaili, T.Maeda, Y.Kamada: "Investigation on the Flow around Blade Tip of a HAWT Equipped with Mie Type Tip Vane by Velocity Measurements Using LDV"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)
• [文献書誌] T.Maeda, Y.Shimizu, S.Miyata, A.kato, Y.Kamada: "Pressure Distribution on 10M-Diameter HAWT Rotor"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)
• [文献書誌] M.Iida, C.Arakawa, H.Matsumiya: "Numerical Fluid Analysis of Horizontal Axis Wind Turbine with Tower"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)
• [文献書誌] Hiroshi Imamura, Junichi Kurokawa, Jun Matsui, Takahito Baba: "A Wind-Energy Estimation Over Various Escarpment Shapes"Proc. of the 5th JSME/KSME Joint Fluids Engineering, Nagoya, (2002-1). No.02-207(in CD-ROM). 1-6 (2002)