| 研究概要 |
本研究では,翼面近傍の速度分布計測から,非定常,低レイノルズ数の翼面境界層を考察する.低レイノルズ数における翼の性能は翼負圧面に形成される層流剥離泡に大きく依存する.このような翼面境界層について速度分布測定から明らかにする.実験は三重大学の大型風洞設備(口径3.6m)を用いて行う.供試風車は,翼面境界層および圧力分布測定が可能である.2次元レーザ流速計のプローブを2か所に配置してそれぞれ2成分の測定を行い,流れ場の3成分の速度取得を行った.なおプローブは21年度に導入した精密な位置決めを可能にするステージに設置され,翼面近傍の境界層内部に計測点を配置できる.また翼面形状はレーザ変位計を使用し高精度で把握した.
21年度の計測に引き続き翼面境界層の速度分布データの蓄積を行った.さらに,翼面境界層の測定を非定常流れについて測定する.風洞内で風車を風に対して正対しない状態(斜め流入状態)に設置することで,回転角変化に伴う翼流入状態の周期的な変化を生じさせる.ある半径翼素の迎え角および相対速度は回転角に応じて変動することになる.この周期的な変化状態を用いて非定常な翼面境界層を再現し,測定する.斜め流入の角度は,30゜について検討した.
風車正対および斜め流入状態について翼素の作動状態を速度分布,圧力分布から検討した.翼面境界層の速度場は,圧力分布計測により判定できる剥離領域と一致していることが確認できた.また翼周囲流れに基づく循環量の計算結果から求めた翼素の揚力は,圧力分布による揚力と一致する.よって非定常状態における翼面流れの速度場と圧力分布で一致がみられた.また,斜め流入状態の翼はスパン方向流れの影響を大きく受けていることが明らかになった.さらに,次年度の流速分布測定に用いる翼形状の異なる風車翼についても,性能計測および圧力分布の計測を行った.
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