| 研究課題/領域番号 |
26420169
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
佐藤 勇一 埼玉大学, 役員, 理事 (30134828)
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| 研究分担者 |
長嶺 拓夫 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00323379)
森 博輝 九州大学, 工学研究院, 准教授 (50451737)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 流体関連振動 / 自励振動 / 風力発電 / 振動発電 / ディフューザー |
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| 研究実績の概要 |
現状では風力発電において必要風速を確保することが一つの課題となっている。本研究は、風力を利用した振動式発電装置の軽風用化を目的としている。発電に利用するのは、空力自励振動である。平板翼を空気流れ場に配置することにより、流れのエネルギを自励的に振動に変換し大きな振動を引き起こす現象である。固有振動数で振動するためその流れ場からの振動への変換効率は高い。ここで発生した振動を利用して電磁誘導により発電を行うこととした。風洞を用いて整流した流れ場に振動式発電装置を配置し、その発電および振動特性を実験により検討した。特に風速が低い状況においても発電が可能となるようにその風速に対する適用範囲を広げる目的で実験を行った。本研究では、ディフューザーを用いて空気流れの増速を試み、発電に与える効果と発電翼の配置について適切な位置を明らかにしている。また、発電翼の振動に流れ場で発生する渦が大きな効果を与えることが流れ場の可視化により明らかになった。流れ場については可視化により求めた特性と数値計算により求めた流れ場が一致し、その計算結果が有効であることを示している。この結果より、振動翼の配置の適切な位置があることを説明できた。これらの結果より、一般に風力発電に利用されている風速（平均6 m/s以上）よりも低い風速（軽風2 m/s程度）で発電する装置を開発することができている。また、ディフューザーを用いたことにより、用いなかった場合よりも多く発電できることを実験的に示している。
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