動的後流モデルに基づく風力発電所群の有限制御系MPCヨー制御手法
- 動的後流モデルに基づく有限制御系MPCアクティブヨーコントローラーを設計し、Horns Rev I風力発電所群の4x4タービンアレイでのシミュレーションにより総電力を2.25%増加させた
- デッドバンドコントローラーと比較して総ヨー移動量が1000°近く減少し、急激な風向変化下での電力変動が小さくなった
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都市および産業用垂直軸風力エネルギーシステムの最適化:ダリウスH型ローター風力タービンの空力性能と構造的信頼性
- ダリウスH型ローター垂直軸風力タービン(VAWT)の設計最適化により、電力係数(Cp)が0.4に非常に近い値を達成
- 2kW級の小型風力タービンで、ブレード厚4mm・支持具厚2mmの構成により最大応力0.854MPa(アルミ弾性限界を大幅に下回る)を実現
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ガスタービン燃焼器における水素・メタン混合燃焼:NOx・CO排出量、炎の安定化、および複合サイクル発電プラントとの熱力学的統合
本研究は、低炭素電力生成に向けた水素強化天然ガスの利用可能性を探るため、ガスタービン燃焼器における水素・メタン混合燃焼の実験的および熱力学的解析を組み合わせた。特許取得済みの二段渦燃焼器を用い、水素比率(γ = 0–40%)、渦巻き羽根角度(30°、45°、60°)、当量比(φ = 0.17–1.00)、燃料噴射戦略といった240の運転条件で、NOx・CO排出量とリーンブローアウト安定性への影響を測定した。水素比率が10%増加するごとに、NOxはゼルデビッチ熱機構により23–24%増加したが、COはφ = 0.3、60°でOHラジカル活性の向上により最大28.5%減少した。最小NOx排出量は…
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15MWセミサブ式浮体式洋上風力発電タービンの台風進化の代表的段階における構造的弱点特定と強度評価
- IEA 15MW参照風力タービン(VolturnUS-Sセミサブ式プラットフォーム)について、台風レキマの5段階(前面外渦、前面眼壁、眼中心、後面眼壁、後面外渦)で構造強度評価を実施。
- 円柱とポンツーンの接続部(ゾーン2)が前面外渦、眼中心、後面眼壁、後面外渦条件下で許容応力511 MPaを超過し、最大フォンミーゼス応力は前面外渦条件下で591.0 MPa(15.7%超過)に達した。
- 支配的な構造強度条件は必ずしも最大風速段階と一致せず、段階依存の台風評価の必要性が示された。
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海洋波力逆浸透淡水化のための共通軸スイッチモード電源トランスの設計要件
- 海洋波力逆浸透淡水化システム向けに、共通軸スイッチモード電源トランス(SMPT)アーキテクチャを提案し、静的電力潮流・軸ダイナミクス・圧力ダイナミクスの3つの研究を実施した
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