| 研究課題/領域番号 |
20560168
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
水野 明哲 工学院大学, 工学部, 教授 (80133320)
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| 研究分担者 |
加藤 千幸 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00313114)
飯田 明由 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30338272)
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| キーワード | 直線翼縦軸風車 / 実用化設計 / 数値解析 / 性能評価 / ビンの方法 / 自動運転 / 出力係数 / 周速比 |
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| 研究概要 |
本年度(平成22年4月1日から平成23年3月31日)は主として以下の研究を実施した。
1.風車性能の数値解析による評価:平成21年度までの研究成果に基づき,直線翼縦軸風車全体の流体力学的特性をLES・DESによる大規模乱流流れ解析手法により解析し、その性能を評価する。
2.平成22年度に構築した試作風車のコンピュータコントロールシステム、高回転時の自動ブレーキシステムを用いて、屋外自然風下での運転を行い、ビンの方法を用いて実運転時の制御性能の改善を実施し、直線翼縦軸風車の実用化を目指す。
その結果、それぞれについて以下の知見を得ることができた。
3.DES 乱流モデルを用いた風車全体の流れ解析を、さまざまなパラメータのもとで実施した結果、回転半径3.2m、翼長3.2mの実用化モデルに対して、翼弦長260mmの3枚翼(ソリディティー0.079)の翼を、周速比3.75で回転させたときに、最大出力係数0.38を得ることができ、定格時の12m/sで3kWの発電が可能であることが確認できた。
4.構築したコンピュータ制御システムを用いて自然風による自動運転を行い、性能評価を試みた。人王子市内はさほど風況が良いとは言えない状況の中で、限られた周速比(3程度)において、2006年の渋谷による性能予測に近い値が便の方法で確認できた。
以上の成果により、風車実用化の方向性が示されたことにより、NEDO新エネルギーベンチャー技術革新事業に採択され、実用化を目指す方向が強化された。
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