坂本 ルーク | 修士論文:数値流体解析を用いたUgrinsky風車の性能評価およびブレード形状の最適化 |
研究概要 | |
再生可能エネルギーへの注目が高まる中,Savonius風車に代表される垂直軸型風車(VAWT)の効率向上が望まれている.その中でもUgrinsky風車は,半円と円弧から構成される垂直軸型風車の一種で,Savonius風車と異なり回転中のすべての角度で正のトルクを発生するより高性能な風車であるといわれている.しかし,Ugrinsky風車に関する研究はほとんどない.故に,本研究ではUgrinsky風車の性能をSavonius風車と比較し評価,およびUgrinsky風車の更なる性能向上を目的としたブレード寸法の最適化を行った.風車周りの流れは正規化格子ボルツマン法を用い,ブレード形状の表現には仮想流束法を用いてシミュレーションを行った.その結果,Ugrinsky風車はオーバーラップする形状により負トルク生成がSavonius風車と比べ少なく,Savonius風車と比較し43.0%高い出力係数を出すことが確認された.また,最適化の結果から円と弧をS = 0.35D,L = 1.0Rに設定することによりオリジナルモデルに比べ5.9%性能が向上することが確認された. |
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研究業績等 | |
【卒業論文】 “数値流体解析を用いたウグリンスキー風車の基礎研究”,京都工芸繊維大学,2020年2月.
【修士論文】 “数値流体解析を用いたUgrinsky風車の性能評価およびブレード形状の最適化”,京都工芸繊維大学,2022年2月.
【学術論文】
【国際会議発表】
【国内会議発表】
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