非定常風況下における風力タービン回転翼後流内複雑流れの解明

阐明不稳定风条件下风力涡轮机转子叶片尾流的复杂流动

• 批准号: 13750141
• 负责人: 前田 太佳夫
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Mie University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750141/
• 关键词: 風力タービン; 後流; フィールド実験; ウィンドファーム; 風洞実験

翼根に風車専用厚翼型を、翼端にNACA翼型を用いたテーパーねじり翼を有する小型の風車モデルを風洞内で運転し、定常流中における風車後流の速度分布をレーザードップラー流速計で測定した。その結果、風洞内の一様流中では、風車後流の影響は10D以上にも及び、速度の回復がかなり遅いことが明らかになった。これは一般に言われている実機風車の後流の影響範囲を大きく上回るものであり、この現象は風洞内では乱れが小さいために流れの撹乱の少なさが起因していると思われる。また、マグニッソンらによる風車推力係数から風車後流の速度分布を求める理論式と、本研究による風洞実験のデータと合わないことが明らかになった。これは本研究では推力係数を直接測定することができず、一様流に対する十分下流の後流の速度欠損を用いて推力係数を推算したことが原因であると思われる。これらの風洞による基礎データと比較するために、三重大学付帯農場に設置してある直径10mのフィールド風車の後流分布測定を行った。測定は、風車下流に移動式の風速計を様々な位置に設置して後流内の速度分布の詳細データを取得した。その結果、フィールド風車後流の速度分布は、推力係数の見積もりに難しさはあるが理論式と良く似た傾向を示した。また、風洞内にて小型風車を2列配置し、前列風車の後流が後列風車に与える影響についても検討した。実験の結果、前列風車のポテンシャルコア領域の持続距離が後列風車の出力に大きく影響することが明らかとなった。また、前列風車の影響を受けない条件は、前列風車から4D程度離して後列風車を設置し、また、前列風車の回転軸中心から横に2D程度距離を置いて後列風車を配置する必要があることがわかった。

The velocity distribution of windmills in wind tunnels and steady flow was measured by a flow meter. The result is that the wind tunnel has a flow in the middle and a windmill flow in the rear. The wind tunnel has a flow in the middle and a windmill flow in the windtunnel. The wind tunnel has a flow in the middle and a windmill flow in the rear. The wind tunnel has a flow in the windmill. The wind tunnel has a flow in the windtunnel. The wind tunnel has a flow in In general, the influence of windmills on the wind tunnel is large, and the phenomenon of windmills is small. A theoretical formula for calculating the wind turbine thrust coefficient is presented in this paper. The thrust coefficient is directly measured in this study. The thrust coefficient is calculated from the velocity loss of the downstream flow. The wind tunnel was designed to measure the flow distribution of windmills with a diameter of 10m Detailed data were obtained to measure the velocity distribution in the downstream flow after setting up a mobile anemometer downstream of the windmill. The results show that the velocity distribution of the windmill-induced flow and the thrust coefficient of the windmill-induced flow are similar to each other. 2 rows of windmills in the wind tunnel, front row of windmills, rear row of windmills and influence of windmills As a result, the distance between the front and rear windmills has a great influence on the output of the windmills. The front windmill is affected by the condition that the front windmill is 4D apart and the rear windmill is set. The front windmill is 2D apart and the rear windmill is set.