タワーに及ぼす動的空気力に関する風力タービン回転翼の影響の数値解析

KONO Takaaki; NEBUCHO Satoshi; NEBUCHO Satoshi; KOGAKI Tetsuya; KIWATA Takahiro; KIMURA Shigeo; KOMATSU Nobuyoshi

文献

J-GLOBAL ID：201702219966499429 整理番号：17A0637612

タワーに及ぼす動的空気力に関する風力タービン回転翼の影響の数値解析

NUMERICAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF A WIND TURBINE’S ROTATING BLADES ON THE AERODYNAMIC FORCES ON THE TOWER

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資料名：
号： 16-008E ページ： 723-728 (WEB ONLY) 発行年： 2017年03月15日
JST資料番号： U0875A ISSN： 2433-2232 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

本研究では,風車とその塔の周りの流れの計算流体力学(CFD)シミュレーションを行うことにより,風力タービンの塔の空気力学にアップウインド型水平軸風車の回転翼が及ぼす影響を調べた。CFDの結果は,ローターの最下点より上の各高さにおいて,タワー周りの圧力の最大値が回転子の回転方向にシフトしている;これは,ブレードの回転によるタワーに近づく気流の方向転換によって引き起こされた。ブレードが塔の上流を通過している間に,ロータの最低点を超える各高さにおける塔の周りの圧力変動は,ブレードが接近している塔の方が,ブレードの下流側の低圧の回復のために遠ざかるため,ブレードが接する側よりも大きいことが確認された。また,ブレードが塔の近くにある間に,ブレードの下流側の低圧領域との干渉により,塔の風上側の空気圧が低下したことが分かった。この干渉は,タワーの抗力係数の周期的減少を引き起こした。さらに,ブレードが塔に近づいて離れると,ブレードの風下側の低圧領域が羽根に隣接する塔の側の圧力を低下させることが認められた。この圧力降下は,塔の横力係数の周期的な変動を引き起こした。(翻訳著者抄録)

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風力エネルギー , 送風機,圧縮機,風車

引用文献 (5件)：

Gomez-Iradi, S., Steijl, R., Barakos, G. N.: Development and validation of a CFD technique for the aerodynamic analysis of HAWT, Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 131, 031009.1-031009.13, 2009.
Wang, Q., Zhou, H., Wan, D.: Numerical simulation of wind turbine blade-tower interaction, Journal of Marine Science and Application, Vol. 11, pp. 321-327, 2012.
Krogstad, P.-Å., Eriksen, P.E., “Blind test” calculations of the performance and wake development for a model wind turbine, Renewable Energy, Vol. 50, pp. 325-333, 2013.
Somers, D.M.: The S825 and S826 Airfoils,” National Renewable Energy Laboratory, NREL/SR-500-36344, 2005.
Menter, F. R., Langtry, R. B., Likki, S. R., Suzen,Y. B., Huang, P. G., Volker, S.: A correlation-based transition model using local variables-Part I:Modelformu-lation. Journal of Turbomachinery, Vol. 128, pp. 413-422, 2006.

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