風況条件や形状の不確かさを考慮した小型風車の最適設計とその有効性実証

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K21047
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー; エネルギー学
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 山崎 渉 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50598696)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 不確実性解析 / 垂直軸型風車 / 最適形状設計 / 応答曲面法

研究成果の概要

本研究課題では、条件の不確かさを考慮した垂直軸型風車の最適形状設計を行う事を主題とし、不確実性解析手法の比較検討や、効率的な形状表現手法の提案、実験と数値解析データを融合した最適設計技術の開発なども行った。開発した手法を用いる事で、現実的な不確かさ要因を考慮した上で、より性能のロバストな、安定した性能を持つ垂直軸型風車のブレード形状を設計する事ができた。

自由記述の分野

設計工学、流体力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では、稼働条件などの変動に対してロバストな、安定した性能を持つ流体機械を効率的に最適設計する技術を開発し、それを垂直軸型風車の形状設計問題において検討した。開発技術は今後各種流体機械の設計に応用する事が可能であり、高性能な流体機械を短期間でかつ自動的に設計する事ができると考えられ、工学的な価値を十分に有するものである。