2016 Fiscal Year Research-status Report
風力発電施設から発生する周期性変動音の物理的特性の解明と評価指標モデルの構築
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15K06336
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
岡田 恭明 名城大学, 理工学部, 准教授 (20367741)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 風車音 / 周期性変動音 / ロータ回転速度 / 放射指向特性 / 音響特性 / 変動強度 / 風速 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
風車周囲で測定した音響データには，ブレードの回転に伴って聞こえてくる周期的な変動音（周期性変動成分）と，風速の変化による発生騒音レベルの増減（緩やかな変動成分）が含まれる。昨年度に引き続き，測定データから周期性変動成分を抽出するために，100ms間隔で分析した音圧レベルとその移動平均値とのレベル差を求める実用的な方法を検討した。また，その変動成分をFFTにより検出できるブレード通過周波数から回転速度の推定を行い，実際の風車の回転速度との比較や，その推定値を基にした風車音のレベル変化についても考察した。FFTの解析時間は，実際の速度が数分間で2rpm程度変化するため，30秒間と1分間ごとに区分し，そのデータ数はそれぞれ2,355と874個である。音響データから推定した回転速度と実際とのそれとの平均誤差は，両解析時間とも0.2rpm未満であり，全体の90％以上が0.4rpm範囲内に収まる精度であることが確認できた。また回転速度の推定値を基に整理した風車音のレベル変化は，実際の速度を用いた場合でのそれとほぼ一致した。
さらに，本研究で検討している周期性変動成分の抽出法の妥当性を検証するため，既往研究で提案されているF-S法に着目し，その手法を用いて求めた変動強度（周期性変動音の大きさの指標）と，本研究で得られたそれとを比較した。その結果，両手法による変動強度は，最大でも1dB程度の誤差で，その平均は0.16dBと良好な対応関係が得られた。以上より，一般に入手が難しいとされている風車のロータ回転速度のデータが無い場合には，本研究の抽出法を用いることにより，測定した音響データの周期性変動成分から回転速度を推定し，風車から放射される音響特性を十分な精度で把握することが可能であることが示唆された。また，周期性変動音の大きさを表す変動強度を評価するモデルの一つに成り得ると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度に実施したフィールド測定の音響分析をしたところ，風車騒音以外の周辺の暗騒音の影響が予想以上に大きいことや，懸念していた風車の稼働データが入手できず，本研究で検討してきた音響データからロータ回転速度の推定法の妥当性を検証するまでには至らなかった。そのため，他の風力発電施設で測定の協力依頼をし，1秒間隔の稼働データの取得も含め，12月と3月に測定を実施したこともあり，進捗状況はやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年に引き続いて，有効なデータを多く取得するために，4月にも3日間のフィールド測定を実施すると共に，そのデータ解析と本研究でのロータ回転速度の推定方法の検証および周期性変動成分の距離減衰特性などの検討を進める予定である。それらと共に，周期性変動音の指向特性についても明らかにする。
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| Causes of Carryover |
フィールド測定を次年度4月に実施するために，それに伴う旅費や諸経費（レンタカー代，高速代，ガソリン代）などの使用額の差額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
フィールド測定を実施したことによる旅費と諸経費，分析に必要な消耗品および研究成果発表にかかる旅費などである。
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