可変タンデム案内翼を有する波カタービンの開発研究

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可変タンデム案内翼を有する波カタービンの開発研究

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
IMPULSE TURBINE WITH SELF-PITCH-CONTROLLED TANDEM GUIDE VANES FOR WAVE POWER CONVERSION
責任表示:
井上 雅弘(九州大学・工学部・教授)
INOUE Masahiro(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1993-1994
概要(最新報告):
ノズル作用時にはスロット翼、ディフューザ作用時にはタンデムディフューザとなる可逆タンデム案内羽根を、一様厚さの多重円弧翼と翼形翼で設計・試作した。 次に、定常小形タービン試験装置を用いて、種々の流入条件に対するタービン特性を解明するモデル試験を行った。その結果、案内羽根のノズル設定角は約15゚、ディフューザ設定角は約55゚、無次元スロット幅(スロット幅/案内羽根弦長)は約0.1、案内羽根節弦比は約0.8がタービンの全特性に対して好適値であることを示した。 続いて、可逆タンデム案内羽根が原理通りに作動するかどうかを確認するため、任意波形の往復流が実現できるタービン試験装置を用いて、タービン性能試験を行った。その結果、可逆タンデム案内羽根は原理通りに作動することが確認され、タンデム化によりディフューザ作用時の可変ピッチ角α挙動が改善されることがわかった。また、定常流れにおける特性を準定常的に用いて往復気流中の特性を評価する、準定常解析法の妥当性を確かめることができた。なお、本衝動タービンでは、案内羽根に翼形翼を採用するメリットはさほどなく、一様厚さの多重円弧翼で十分な性能が得られることがわかった。従って、本タービンの製造コストは安価となり、波力発電システムの実現に大いに貢献できることがわかった。 さらに、本タービンの効率向上の可能性を理論的に考察した。その結果、タービン効率の向上には、適切な比速度と比直径の設定、偏差角の小さい動翼の設計、および下流側案内羽根の流入条件の改善が必要であることを明らかにした。 三重県五ヶ所湾口沖の波浪データを2年間収集した。波浪データより五ヶ所湾口沖での有義波高と有義周波数が明らかになった。 続きを見る
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