研究課題
本研究は，出力が不安定な風車の導入を支援するため，相反転方式ポンプ水車ユニットと風車を連携運転して一定出力を取り出すシステムの確立を目的としている．平成23年度に引き続き平成24年度は，揚程/落差を2m一定に保って，ポンプ専用に設計された羽根車形状がポンプ水車性能に及ぼす影響を実験的に調査し，ポンプ領域，ブレーキ領域および水車領域の性能データを取得し，流量に対する前後段羽根車/ランナの回転挙動を明らかにした．具体的には，ポンプ運転から水車運転へと切替える場合の前後段羽根車/ランナおよび流れは，相反回転，正流状態のポンプ領域から相反回転，逆流状態のブレーキ領域へと移行し，さらに同方向回転，逆流状態のブレーキ領域および水車領域を経て，相反回転（前後段それぞれポンプ運転時の逆方向），逆流状態の水車領域へと移行することが明らかになった．また，CFD援用によりポンプ専用ユニットの水車性能を追究した結果，1. 前後段の中間における旋回速度成分はポンプ運転の場合より小さく，ランナ羽根出口角が大きいために水車出力が小さいこと，2. カスプ状前縁は小さい入射角であっても失速域を生じるがこの剥離流れは前縁近傍で再付着し，3. また丸みを帯びた後縁は流れの剥離を誘起し，乱流後流を発達させることなどを明らかにした．これらの研究成果を踏まえた実証試験として，相反転方式ポンプ水車および発電電動機を試作し，本学キャンパスのパイロットプラントに設置し，相反回転速度1200min-1での揚水が可能であることを予備的に実証した．
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Journal of Thermal Science
巻: Vol.22 ページ: 7-12
DOI:10.1007/s11630-013-0585-2
Proceedings of 17th International Seminar on Hydropower Plants
巻: Vol.17 ページ: 81-89
Proceedings of 4th Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science
巻: JA002
Proceedings of the ASME 2012 Fluids Engineering Summer Meeting FEDSM2012
巻: FEDSM72046
Proceedings of the 26th IAHR Symposium on Hydraulic Machinery and System
巻: USB ページ: IAHRXXVI-151
Proceedings of 5th International Symposium on Fluid Machinery and Fluids Engineering
巻: CD-ROM ページ: REF-1181
www.mech.kyutech.ac.jp/turbo/index.html
