波力発電用ツイン衝動型タービンの出力向上を目指した流体ダイオードの実証研究

提高波浪发电双冲力水轮机出力的流体二极管示范研究

• 批准号: 22K14434
• 负责人: 奥原 真哉
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Matsue National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14434/
• 关键词: 流体ダイオード; 波力発電; ツイン衝動型タービン; 風洞試験; CFD

海洋エネルギー利用技術の一つである振動水柱型波力発電で使用する空気タービンとして，一方向流れに使用する衝動型タービン2台を用いて往復気流を整流する波力発電用ツイン衝動型タービンが提案されている．本研究では，この波力発電用ツイン衝動型タービンに使用する流体ダイオードについて，定常流を対象としたCFD解析と風洞試験の実施により整流効果の高い流体ダイオード形状を提案し，波力発電用ツイン衝動型タービンの往復気流における平均効率の向上を目的として研究を実施している．本研究実施期間の初年度である令和4年度は，研究の第一段階として従来の研究により好適であった流体ダイオード形状について風洞試験とCFDを用いた流れ解析を行った。それぞれから得られた圧力係数を比較した結果，風洞試験とCFDに大きな差は無く，CFDによる流れ解析の妥当性を示すことができた． CFD（数値流体力学）による流れ解析で示された結果は，解析ソフトウェアを用いて計算により予測した値であるため，同じ供試流体ダイオードによる実験の値と比較し，計算結果の妥当性を示すことが重要である．このことから，本研究においてCFD解析結果の妥当性が示されたことで，整流効果の高い流体ダイオード形状の検討をCFDにより実施し，得た結果が有用であることが証明された．さらに従来の研究により好適であった流体ダイオード形状を基準として流体ダイオードの要素の一つである鈍頭物体の設置位置を変化させ，整流効果に及ぼす影響を調査した．その結果，鈍頭物体の好適な設置位置を示すことができた．本研究の目的である波力発電用ツイン衝動型タービンの往復気流における平均効率の向上において，整流効果の高い流体ダイオード形状を得るため，鈍頭物体は重要な要素の一つである．このため，鈍頭物体の好適な設置位置の解明は研究目的の達成のためにも重要な要因となる．

The technology used to utilize the ocean's water column is a vibration water column type wave power generator, which is used to create an air flow in one direction. It is proposed to use two impulse type generators with a reciprocating flow and a rectifier with a wave power and an electric pulse type generator. In this study, the use of the wave-powered electric impulse-type filter using the fluid filter CFD analysis and wind tunnel test The flow effect of the high-fluid shape is proposed, and the impulse type of the wave power is used.ビンの reciprocating flow における average efficiency の upward を purpose と し て research を 実 ushi し い る． The implementation period of this study is the first year of the year and the fourth year of the year, and the first stage of the research is the research project of the year. It's a good fit for the fluid shape, wind tunnel test, CFD analysis, and flow analysis. Comparative results of the pressure coefficient of それぞれから, wind tunnel test and CFD There is no difference between the big and small, and the validity of the CFD analysis is the same as that of the CFD. CFD (Numerical Fluid Dynamics) analysis and display of results, analysis and calculation of predictions and results using CFD Comparing the test fluid with the test fluid, the test fluid, the validity of the calculation results is very important. This study shows the validity of the CFD analysis results and the rectification effect is high. The shape of the fluid is controlled by CFD, and the results obtained are useful and proven.さらに従来の研究により好综合であったfluid ダイオードshape をbase としてfluid ダイオードThe elements of the installation are the adjustment of the installation position of the blunt object, the rectification effect and the impact of the investigation.そのThe result is that the setting position of the blunt-nosed object is very suitable. The purpose of this study is to use an impulse type electric wave power generator to reciprocate the flow and average efficiency to improve the efficiency of the current flow.いて, the rectification effect is high, the fluid shape is high, and the blunt object is an important element.このため, the explanation of the setting position of the blunt object is important and the important factors in achieving the research purpose are となる.