遺言アイディア  弱風から強風まで使える風車

風力発電は再生可能エネルギーの一種であるが風車の出力は風速の3乗に比例する。このため弱風では発電出来ず、強風では保護のため発電を停止させる必要が有り設備稼働率は16%程度しかない。また従来風車は風切音のため住居近傍の設置に適しない。大型風車でも超低周波音で健康被害が出ることも有ると言われている。また、MW級の風車は翼先端が音速の半分程度にも達するためバードストライクの問題もある。これらを解決できるかもしれない新しい風車を提案する。

ライト兄弟の動力飛行機成功に刺激されて各国で様々な飛行機が開発された。そのうちの一つが写真に示す多葉翼機だ。複数のグループで機体開発が進められたが1機も成功しなかった。地上滑走の段階で壊れた動画が残されていることから強度不足を解決できなかったようだ。
しかし複数の人が多葉翼試みたのには何かの利点が有ると考えたからに違いない。
画像

現在の飛行機に採用されている流線型翼と多葉翼の風の流れのイメージは図で表せる。
画像

流線型翼は上面後端の負圧で揚力が発生する。このため流線型翼は迎え角を大きくすると空気層が剥離して揚力が低下する、いわゆる失速状態になる。また後端で発生する渦流が騒音を発生させる。

これに対して多葉翼は上下の翼の間で流れで揚力が発生させ、圧力が一様だから渦が発生せず、迎え角を大きくしても剥離流も渦も発生しない。
この利点を生かし、弱風時に迎え角を大きくし、強風時には迎え角を縮小すれば広い風速範囲で一定の発電ができる風車になるだろう。暴風時に迎え角を0にすれば破損を防ぐこともできる。

多葉翼飛行機の事故から風車強度が心配されるがアメリカで広く使われている写真の多翼風車の実績から風車では十分な強度を保証出来るはずだ。ただ多翼風車は羽根が重なっていないので多葉翼とは異なるものだ。
画像

いずれにしても騒音、バードストライクなどの課題も解決できる新しい方式の風車を実現できるだろう。





ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!

ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。

→ログインへ

なるほど(納得、参考になった、ヘー)
驚いた
面白い
ナイス
ガッツ(がんばれ!)
かわいい

気持玉数 : 0

この記事へのコメント

この記事へのトラックバック