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2013 年度 研究成果報告書

能動的ピッチ制御を適用した潮流・海流発電のための高性能垂直軸型水車の研究開発

研究課題

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研究課題/領域番号 23560975
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関日本大学

研究代表者

居駒 知樹  日本大学, 理工学部, 准教授 (50302625)

連携研究者 大塚 文和  日本大学, 理工学部, 助教 (60513984)
林 昌奎  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70272515)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード潮流発電 / 垂直軸水車 / 可変ピッチ制御 / 水車効率
研究概要

本研究では垂直軸水車のブレードピッチ角を積極的に制御させることで,水平軸水車の性能に迫る水車効率を実現させ,潮流・海流発電用水車へ応用することを研究した。可変ピッチ機構を備えた水車模型を開発し一様流中での水車性能試験を実施した。2つのタイプのモデルを製作した。実験模型は機械的な摩擦抵抗も大きく,ネット性能は15%程度が最大であったが,ピッチ制御を行わないダリウス水車模型と比べた場合には,比較にならないほど高い性能が確認された。同時にCFD計算による数値実験を行い,水槽実験の共生回転によるグロス性能試験と共に水車効率55%という,極めて高い性能を発揮できる可能性を示すことができた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 可変ピッチ機構の導入による広範な流速域での垂直軸型水車の高性能化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      居駒知樹, 中澤那世留, 増田光一, 仲村泰徳, 林昌奎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: Vol.69,No.2 ページ: 138-142

    • 査読あり
  • [学会発表] 垂直軸可変ピッチ翼水車のソリディティとピッチ制御角度が水車パワー係数に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      居駒知樹, 増田光一, 中澤那世留, 林昌奎, 惠藤浩朗
    • 学会等名
      第24回海洋工学シンポジウム論文集, 日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      (OES24-55)
    • 年月日
      20140300
  • [学会発表] Development of a Vertical Axis Marine Turbine with Variable Pitch Blades for Wide Range Current Speed2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ikoma, Koichi Masuda, Yasunori Nakamura, Chang-Kyu Rheem, Hisaaki Maeda and Naseru Nakazawa
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Marine and Offshore Renewable Energy, The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers (JASNAOE) and The Royal Institution of Naval Architects (RINA)
    • 発表場所
      (Paper No. S6-3, CD-ROM)
    • 年月日
      20131000
  • [学会発表] Performance and Characteristics of Take-Off Power of a Vertical Axis Marine Turbine with Variable-Pitch Blades2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ikoma, Koichi Masuda, Yasunori Nakamura, Chang-Kyu Rheem and Hisaaki Maeda
    • 学会等名
      Proceedings of the ASME 32nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE'13)
    • 発表場所
      (ASME, 11262, CD-ROM)
    • 年月日
      20130600
  • [学会発表] 垂直軸型可変ピッチ翼水車のトルク性能と水車パワーに関する基礎的研究2012

    • 著者名/発表者名
      居駒知樹, 仲村泰徳, 増田光一, 林昌奎
    • 学会等名
      第23回海洋工学シンポジウム論文集, 日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      (OES23-048,CD-ROM)
    • 年月日
      20120800
  • [学会発表] 垂直軸型可変ピッチ翼水車の水車性能に関する実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      居駒知樹, 増田光一, 仲村泰徳, 林昌奎
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会論文集
    • 発表場所
      (第14号,2012S-G4-4)
    • 年月日
      20120500

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公開日: 2015-07-16  

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