| 研究課題/領域番号 |
26420190
|
|---|
| 研究機関 | 公益財団法人名古屋産業科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
石田 幸男 公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (10092991)
|
|---|
| 研究分担者 |
池田 隆 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50115523)
長坂 今夫 中部大学, 工学部, 教授 (60102779)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 風車 / 浮体式風車 / 係数励振振動 / 不安定振動 / 非線形振動 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では，波浪による浮体式洋上風力発電風車の振動を抑える方法を検討するため，まず正弦波によって上下（鉛直方向）に励振されている浮体式洋上風車風車の箱体上に設置された三枚ブレードを持つ風車の回転ブレードの振動を解析した．ブレードは剛体ブレードとし，その剛体ブレードはナセルを通る水平な回転軸に取り付けられ，この回転軸方向に傾き振動が発生する．簡単のため，３枚のブレードは独立と考え，その１枚のブレードの運動に注目した．ブレードには一様な風と波による鉛直方向の変位励振が同時に作用する．回転するブレードに発生する振動について理論的に調べた結果，以下の成果を得た．
(1) 風車ブレードの回転と波の励振作用により，風車ブレードには各種の振動数成分を含む不安定振動が発生する．ブレードの回転数をω，波の励振振動数をΩとすると，ブレードの固有角振動数pが(Ω+nω)/2（nは整数）に等しい場合，ブレードの不安定振動が発生する．(2)ブレードの回転数ωと波の励振振動数Ωを直交２軸にとった平面内で．不安定振動が発生する領域を求め，図示することができた．(3)代表的な不安定領域において，発生する振動の時刻歴を求めることが出来た．いずれも成長する不安定振動は非線形性のため一定振幅に収束した．(4)励振振動数Ωを変化させてスイープ加振し，共振曲線を求めた．(5)共振曲線はブレードの非線形性により漸軟形を示し，ブレードの回転速度が大きくなるにつれてその性質は顕著となる．
この解析結果に対する実験的検証については，現在実験装置を設計中である．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本申請課題に対する研究は，理論解析に関しては順調に進んでいるが，解析結果を踏まえて実験装置の設計を行っているため，実験がやや遅れている．
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究は，着床式風車と浮体式風車について，その振動特性の解明と実験的検証を行うものである．理論解析については概ね終了しているので，最終年度にあたる平成２８年度は実験を中心に研究を進める計画である．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
実験装置作成の準備として必要とされる理論解析が予定以上に時間がかかったため，平成27年度の作成する予定だった実験装置が平成28年度に製作されるようになったため
|
| 次年度使用額の使用計画 |
最終年度の平成28年度は実験装置作成し，検証実験を中心に行うため，すべて予算は使用する計画である．
|
