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J-GLOBAL ID：200902284356584120   整理番号：09A0893802

高い頑丈性の垂直軸風車における動翼オフセットとピッチ効果

Blade Offset and Pitch Effects on a High Solidity Vertical Axis Wind Turbine

著者 (2件)： FIEDLER Andrzej J. (McMaster Univ., ON, CAN) ,  TULLIS Stephen (McMaster Univ., ON, CAN)
資料名： Wind Engineering  (Wind Engineering)
巻： 33  号： 3  ページ： 237-246  発行年： 2009年 
JST資料番号： B0695B  ISSN： 0309-524X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 小規模な垂直軸風車(WAWT)は,かなり不安定な乱流風流パターンがある市街地の屋根上への可能性を示している。軸対象なので,垂直軸と違い風向の変化に良く対応する指向性にある風車だからである。本論文は,WAWT性能に関する動翼プリセットピッチとオフセットの効果に焦点を当てる。風車性能は,翼先端速度比(λ)に対する性能係数(Cp)の関係で特徴づけられる。Cp=P_out/(0.5ρU²_∞S),U_∞:公称風速,ρ:空気密度,S:風車の掃引面積。λ=ωr/U_∞,ω:風車の角速度,r:赤道半径。風が風車を通過するにつれて風速は減少し,やや外向きに動翼プリセットピッチを調整すると,迎角を減少させ,動的失速の範囲を減少させる。試験された風車は,定格2.5kWで,0.4mのコード(翼の前縁と後縁の直線距離)がある3m長の動翼を有する。プリセットピッチ(β)の正値は,性能上好ましくない。β=0と比較してβ=+3.9°では,Cp_maxは約37%低下した。β=+7.8°では,風車は摩擦と空力学損失を克服できないか,有効トルクを発生できない。β=ー3.9°では,20%のCp_max利得が得られ,β=ー7.8では°,さらに9%増加したCp_max=0.33であった。ピーク出力における先端速度比は,プリセットピッチの変化に対し,相対的に一定であった。一般的に,内向きのプリセットピッチは劇的に風車性能を低下させ,外向きのプリセットピッチは,全体的に性能を向上させることがわかった。WAWTへの動翼取り付け位置のオフセットは,性能上,翼にプリセットピッチを課すのと等価の効果を与える。それ故,動翼の取り付け位置がコード線に沿って変化するなら,性能の低下を避けるために,適切なプリセットピッチの追加により相殺すべきである。

シソーラス用語： 切梁 ,  *垂直軸風車 ,  性能指数 ,  *動翼 ,  *ピッチ【機械要素】 ,  整定 ,  コード ,  チップ ,  トルク ,  摩擦 ,  *空気力学 ,  風速 ,  風向
準シソーラス用語： ストラット ,  *性能係数 ,  設定 ,  コード長 ,  空力学

分類 (1件)： 送風機,圧縮機,風車  (QD03000U)

タイトルに関連する用語 (4件)： 垂直軸風車 ,  動翼 ,  オフセット ,  ピッチ