2005 Fiscal Year Annual Research Report
複合的流入風条件下での水平軸風力タービンの空力学的特性解析
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17560142
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
長谷川 豊 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (20198732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朝倉 榮次 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90135327)
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| Keywords | 風量発電 / 水平軸風車 / 数値解析 / 空力特性 / 流入風条件 / 大気乱流 / マスト / 疲労寿命解析 |
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| Research Abstract |
本研究は,極限風況(強風・ガスト・急激な風向変動etc.)と通常風況(流入風の乱流特性・ウィンドシアetc.)の両者を併せた複合的流入風条件が,水平軸風力タービンの空力学的特性に及ぼす影響を数値解析により明らかにし,空力学的側面から風力発電システム(WTGS)の発電量ならびに寿命予測を行う手法の確立を目指すものである.
平成17年度は,通常風況・極限風況に関する流入風モデル構築と水平軸風力タービンへの影響に関して以下の研究を実施した.
・風況観測時系列データを基に,ガストに伴う風速変動の様相を統計学的手法を用いて抽出し,従来のIECガストモデルならびに自己相関関数に基づくガストモデルと比較検証を行った.
・上記2つのガストモデルを流入風とした際の水平軸風力タービン空力動特性を加速度ポテンシャル法に基づく数値解析により調べた.
また,タービン翼弾性の影響,タービンマスト存在の影響に関して,通常流入風条件の影響と併せて以下の研究を実施した.
・タービン翼の翼根に弾性を持たせた水平軸風力タービンに対して斜め流入風を導入し,翼固有振動数と回転周波数との関係が,翼に働く流体力に及ぼす影響をパネル法により解析した.
・ロータとマスト間の距離,マスト直径等を変化させ,マストの存在がタービン翼に及ぼす空力学的影響を加速度ポテンシャル法に基づく数値解析により調べた.また,ウィンドシアの存在がマストの影響にどの様に付加されるかについても明らかにした.
さらに,屋外に設置した小型風力タービンを用いて,流入風条件が発電量特性,騒音特性に及ぼす影響を実験的に調べた.これらの成果は,学会等で発表を行っている.
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Research Products
(7 results)
