入口角β1、出口角β2を満足する円弧翼の取付角θと反り率ｆは下記の(1)式および(2)式で与えられ、図１の平均径では、取付角θ=13.3deg、反り率f=-0.058となり、下に凸の円弧翼となります。 　表計算ソフトな […]

　ここで、Tは風車に作用するトルク[Nm]、ωは角速度[rad/s]、uは風速[m/s]、Rは風車半径[m]、Aは風車の受風面積[m2]、ρは空気密度[kg/m3]です。　トルクTは、いきなりOpenFOAM第78回ドロ […]

　前回のいきなりOpenFOAM第86回の図3に示す周速比による出力比の変化を参考に、周速比を６に設定します。また、3枚翼で、翼長は1000mm、翼弦長は200mmとします。今回は、羽根車平均径において、流入する流れに平 […]

　風が有するパワーと風車が取り出したパワーとの比が出力比Cpと呼ばれ、風力発電の効率を上げるには、出力比が最大となる条件で風車を動作させます。出力比は(2)式で表される周速比λに依存します。つまり、風車の計画では、設計し […]

　竹とんぼの位置や大きさ、外側の境界や解析条件は、平板翼での解析と同じであるため、竹とんぼの形状のみ差し替えて、解析を行ってみます。　始めに、図１の竹とんぼをblade.stlとして出力します。次に、XSimサイトに接続 […]

ここで、m=7.69×10-3kg、I=26.15×10-6kgm2、A=4.18×10-6N/(rad/s)2、B=0.17×10-6 Nm/(rad/s)2、C=4.87×10-3 N/(m/s)2で、yは高度[m] […]

　次に、図2に示すように、竹とんぼを円筒空間で囲み、解析モデルとします。円筒空間は境界条件の影響を除くため、竹とんぼに対して十分に大きくする必要がありますが、今回は計算サンプルという目的で、メッシュサイズが大きくならない […]

　以上を運動方程式に表すと、下記の(1)式と(2)式となります。ここで、ｍは竹とんぼの質量[kg]、Izは回転軸周りの慣性モーメント[kgm2]、ωは角速度[rad/s]、ｇは重力加速度9.8m/s2です。(1)式の第3 […]

　表1に、地面効果ありと地面効果なしでの推進力とトルクを示します。地面効果ありでは、地面効果なしと比較して、推進力が21％ほど増加することがわかります。 推進力[N] トルク[Nm] 回転速度[r/m] 軸動力[W] 円 […]

推進力[N] トルク[Nm] 回転速度[r/m] 軸動力[W] 平板翼 4.21 0.19 6000 119 円弧翼 5.71 0.22 6000 138 円弧翼(速度変更) 4.21 0.16 5152 88 表1 平 […]