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2014 年度 実施状況報告書

円柱の後流振動の発生メカニズム解明とその風力発電への応用可能性の検討

研究課題

研究課題/領域番号 26420460
研究機関徳島大学

研究代表者

長尾 文明  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (40172506)

研究分担者 野田 稔  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (30283972)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード円柱の後流振動 / ウェイクエクサイテーション / 風力発電
研究実績の概要

複数物体において,上流側物体の後流に位置する円形断面の構造物や部材には,上流側物体の後流と下流側円形断面物体の相互干渉作用によって,後流振動とも呼ばれる空力不安定振動(ウェイクエクサイテーション)が発生するが,その振動発生のメカニズムは完全には明らかになっていない.そこで,本研究においては,円柱に生じる後流振動のより詳細な発生機構解明とこの極めて空気力学的に不安定な現象を,風力発電に利用し,近年の懸案事項であるCO2削減に多大な貢献を果たそうとするものである.
本年度においては,円柱に生じる後流振動のより詳細な発生機構解明のために,円柱周りの流れ場を支配するパラメータである流体の慣性力と粘性力の比で定義されるレイノルズ数がウェイクエクサイテーションに及ぼす影響について風洞実験を用いて検討した.
従来,亜臨界レイノルズ数における検討は詳細に行われているが,臨界レイノルズ数以上の超臨界レイノルズ数領域におけるウェイクエクサイテーションの特性についての検討はほとんどなされていない.超臨界レイノルズ数領域において検討した結果,応答の2次元性が著しく低下し,ウェイクエクサイテーションが発生しなくなることが明らかとなった.
この結果は,下流側円形断面物体の寸法を大きくすることによって,振動エネルギーを増加させてより多量の風力発電量を得ようとすることが難しいことを意味しており,小規模発電装置を多量に普及することによってCO2の削減を目指す必要があることが確認された.

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

風洞実験装置に問題が発生し、その対策のために実験を行うことのできる期間が短くなり,予定していた検討項目の6割程度の達成となっており,やや遅れていると評価した.

今後の研究の推進方策

平成26年度の遅れは平成27年度においてカバーするよう努め,研究計画どおり,研究を推進する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 高レイノルズ数領域における並列2円柱の空力応答特性2015

    • 著者名/発表者名
      下森章弘,野田稔,長尾文明
    • 学会等名
      平成27年度土木学会四国支部技術研究発表会
    • 発表場所
      香川大学工学部(香川県高松市)
    • 年月日
      2015-05-23

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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