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J-GLOBAL ID：202002231587433339   整理番号：20A1198898

流れエネルギー抽出のための完全に受動的なフラッピング翼の流体-構造相互作用【JST・京大機械翻訳】

Fluid-structure interaction of a fully passive flapping foil for flow energy extraction

著者 (4件)： Mumtaz Qadri M.N. (Research Center for Fluid-Structure Interactions, Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hong Kong, China) ,  Mumtaz Qadri M.N. (Department of Aerospace Engineering, College of Aeronautical Engineering, National University of Sciences and Technology, Risalpur, Pakistan) ,  Zhao Fuwang (Research Center for Fluid-Structure Interactions, Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hong Kong, China) ,  Tang Hui (Research Center for Fluid-Structure Interactions, Department of Mechanical Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hong Kong, China)
資料名： International Journal of Mechanical Sciences  (International Journal of Mechanical Sciences)
巻： 177  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0518A  ISSN： 0020-7403  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 流体-構造相互作用(FSI)と新しいフラッピング箔ベースの流れエネルギーハーベスタのエネルギー抽出性能を実験的に調べた。多くの既存の概念と異なり,この装置は箔の完全に受動的なフラッピング運動を通して流れからエネルギーを抽出することができる。すなわち,翼の隆起とピッチング運動はアクチュエータを使用せずに流れによって誘導される。箔の動力学とエネルギー抽出性能を種々の流れと運転条件の下で研究した。10~5付近のReynolds数で運転すると,装置は0.45m/sのカットイン速度を持ち,0.55m/sの水流で約1Wの平均電力を発生でき,32.5%の電力変換効率をもたらすことが分かった。詳細なFSI研究により,上下動とピッチング運動の両方がエネルギー収穫に正の寄与をすることができることを明らかにした。隆起速度は各純隆起相の終わりにその極値に達し,一方,隆起力は各ストローク反転の終わりにその極値に達し,ほぼ90°の位相差をもたらす。このように,隆起力は純粋な隆起相では正であるが,ストローク反転相では負である。ピッチング速度とピッチングモーメントの両方は,ストローク反転の終わりにピークを示し,したがって,ピッチングパワーにおいて顕著なピークを発生させる。また,翼の有効角度と比較して,フラッピング中に生成された前縁渦は,箔の動力学に対して非常に限られた影響を持つことが分かった。パラメータ研究により,箔のピボット軸が後縁に向かって移動すると,平均隆起力と平均ピッチング力の両方が増加することを明らかにした。その結果,総電力は著しく増加した。箔のピッチング振幅が30°から60°に増加すると,同じ傾向も観察された。反対に,0.46と0.69m/sの間に最適な水速度が存在し,そこでは電力変換効率が最大であると思われる。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電力 ,  縦揺れ ,  後縁 ,  Reynolds数 ,  アクチュエータ ,  *フラッピング ,  モーメント ,  水流
準シソーラス用語： 位相差 ,  *流体-構造相互作用 ,  *フラッピング翼 ,  電力変換効率 ,  エネルギーハーベスティング ,  エネルギーハーベスタ ,  前縁渦 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (3件)： 梁,桁  (HD03020H) ,  流体動力学一般  (BC02010G) ,  電磁流体力学  (BC05000Q)

タイトルに関連する用語 (4件)： 流れ ,  エネルギー ,  フラッピング翼 ,  流体-構造相互作用