風車組について
研究背景
私達，風車組では流れ中で発生する流体関連振動の研究を行っています．
流体関連振動とは流体，つまり空気や水に代表される気体，液体中に設置した物体が流体の流れによって引き起こした振動現象の総称に当たります．
風車組では「空気」，「水」の流れによって引き起こされる流体関連振動を研究対象としています．
では，私たちの周りのどのような場所で流体関連振動が起こっているのかというと，流体中の構造物，輸送機器，ボイラー・熱交換機・流体機械・配管等の装置etc…と実はありとあらゆる場所で流体関連振動は発生する可能性があります．
流体関連振動は放っておくと甚大な被害を起こす可能性があり大変危険です．
カルマン渦励振
流体関連振動の主な例としてカルマン渦励振が挙げられます．カルマン渦励振とは，その名のごとくカルマン渦によって助長された振動現象です．
まず，カルマン渦とは何か？というと上図のように，流れ中に置かれた物体の後流に発生する周期的(規則正しい)な千鳥配列の渦のことを言います．
この渦は流速に比例，物体の大きさに反比例して，その流出周波数(カルマン渦の発生頻度)は高くなります．
このカルマン渦の流出周波数と物体の固有振動数が一致すると共振現象が起こり，物体の振幅が著しく増大します．この共振現象をカルマン渦励振と呼びます．
研究紹介
高流速ウォータートンネルにおけるNecklace渦の消失原因の解明
円柱/平板系における縦渦励振の振動挙動の解明
流れによる発電技術の開発
十字交差円柱・平板系における縦渦励振現象に及ぼす円柱長さの影響
Numerical study of the longitudinal wind/water turbine
縦渦により駆動される円柱翼型風車・水車の動力特性の解明
主な設備
風洞
高流速ウォータートンネル
可視化ウォータートンネル
回流水槽
ハイスピードカメラ
煙発生装置
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