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Last updated : 15th October. 2022

トップ研究内容天(宇宙・風・音に関する研究) > 小型垂直軸風車の空力騒音に関する研究


垂直軸風車周りの数値解析

垂直軸風車は風向に対する指向性が小さく、風向変動が大きい市街地での利用に適しています。 しかし、回転の際に発生する騒音が問題となっており、導入が進んでいません。 本研究では、直線翼垂直軸風車を対象とし、風洞実験及び数値解析を行うことで、 出力性能を損なわずに低騒音化することを目的としています。



垂直軸風車

今回は一例として、回転軸と風車翼をつなぐアームと呼ばれれる棒状物体の断面形状を変更した事例について紹介します。 カバーを用いることで、アーム断面形状を上図のように3種類の形状に変化させました。 新たな断面形状として、矩形の両短辺に翼型の前縁形状を取付けた形状を考案しました。こちらを“楕円型”と称します。




アーム断面形状を変更して、無響室内でそれぞれの場合における出力測定実験及びマイクロホンを用いた騒音測定を行っています。また、流体解析ソフト「ANSYS Fluent」を用いて3次元数値解析を行い、流れ場を可視化することで主要な騒音源を調べています。




[参考文献] [1]原豊 他, 垂直軸風車のアーム抵抗に関する数値解析, 日本機械学会 2017年度年次大会, No 17-1, 2017.

金沢大学流体工学研究室

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