クロスフロー型風車を用いた風車併用型防風柵の製作

風が強く、風が邪魔となる場所に防風柵は用いられる。そのような場所において風のエネルギーを利用することを考え、防風柵に風車を組み合わせた風車併用型防風柵を製作した。本研究では、主として風車併用型防風柵が防風柵として機能するかを調べるために模型による可視化実験を行った。本研究で用いる防風柵は、風を上方に吹き上げる構造を持つ吹き上げ方式の柵である。柵の吹き上げ部には集風装置が設置されており、吹き上げ効果を高めている。この柵の吹き上げ部の途中にクロスフロー型風車を組み込み、風車に風のエネルギーを吸収させて発電している。これが本風車併用型防風柵の特長である。実験では、風車併用型防風柵の模型に対して風洞を用いた流れの可視化を行った。可視化には注入トレーサ法を用い、トレーサ粒子が描く軌跡をデジタルビデオカメラを用いて撮影した。風車の回転軸は、カップリングによってステッピングモータと接続されている。さらにモータは、ドライバとコントローラを介してパーソナルコンピュータによって任意の回転数で回転させられる。これより、各風速に対してさまざまな周速比を設定することができる。実験の結果、柵に風車を組み合わせても風が柵上方へ強く吹き上げられている事を観察でき、防風柵として機能していることがわかった。また、風車の周速比をさまざまに変化させて比較をしても、吹き上げ効果に大きな違いは見られなかった。以上のことから、防風柵に風車を組み合わせた風車併用型防風柵は、柵としての機能を損なうことなく、風車によって風のエネルギーを吸収することが可能である。

風が強く、風が邪魔となる場所に防風柵は用いられる。そのような場所において風のエネルギーを利用することを考え、防風柵に風車を組み合わせた風車併用型防風柵を製作した。本研究では、主として風車併用型防風柵が防風柵として機能するかを調べるために模型による可視化実験を行った。本研究で用いる防風柵は、風を上方に吹き上げる構造を持つ吹き上げ方式の柵である。柵の吹き上げ部には集風装置が設置されており、吹き上げ効果を高めている。この柵の吹き上げ部の途中にクロスフロー型風車を組み込み、風車に風のエネルギーを吸収させて発電している。これが本風車併用型防風柵の特長である。実験では、風車併用型防風柵の模型に対して風洞を用いた流れの可視化を行った。可視化には注入トレーサ法を用い、トレーサ粒子が描く軌跡をデジタルビデオカメラを用いて撮影した。風車の回転軸は、カップリングによってステッピングモータと接続されている。さらにモータは、ドライバとコントローラを介してパーソナルコンピュータによって任意の回転数で回転させられる。これより、各風速に対してさまざまな周速比を設定することができる。実験の結果、柵に風車を組み合わせても風が柵上方へ強く吹き上げられている事を観察でき、防風柵として機能していることがわかった。また、風車の周速比をさまざまに変化させて比較をしても、吹き上げ効果に大きな違いは見られなかった。以上のことから、防風柵に風車を組み合わせた風車併用型防風柵は、柵としての機能を損なうことなく、風車によって風のエネルギーを吸収することが可能である。