図1 徳島県内における インライン式農業用水路 図2 インライン式農業用 水路に流入する異物 図6 羽根間を通過する異物 exp.leaf exp. 0 50 100 150 200 [W] -50 150 exp.leaf exp. 未付着時の性能特性の違い d exp.leaf exp. 図7 前後段翼列間圧力分布 H [m] η [%] [W] 徳島大学 大学院 ソシオテクノサイエンス研究部 エネルギーシステム部門・エネルギー変換工学 重光 亨 この研究は競輪の補助を 受けて実施しました。 ①再生可能エネルギー資源の有効活用に対する期待 ②小水力発電は新エネルギー(賦存エネルギー量は極めて大きい) ③出力が1000kW-100kW程度の比較的大規模な小水力発電は, 水車を設置する土台や導水管など自然環境への負荷も大きい ④インライン式農業用水路や簡易水道などでは, ピコ水力と呼ばれる1kW-100W程度の発電が可能な箇所が 多数存在(図1) ⑤環境への負荷が小さい小型ハイドロタービン 図4 実験装置 図3 二重反転形小型ハイドロタービン (小型水車)に対する期待 η [%] η [%] P P H [m] H [m] ⑥小型ハイドロタービンでは,大型のハイドロタービン 研究開発の成果 70 と比較し効率が低く,異物混入により運転不能に陥る ① 非常に高い水力発電ポテンシャル 60 ことが課題(図2) (管路内流速4.8m/sにおいて、 50 ⑦二重反転形小型ハイドロタービンにより高性能化を実現 管路内圧力ヘッド5.5m) 40 (図3) ② 流入異物 全長5~6mm程度の葉、木屑、 30 研究開発の目的 苔など(10分間のサンプリング時間) 20 ①実地環境下における水力発電ポテンシャル、 ③ 異物付着時の性能特性の変化(図5) 10 ④ 異物流入時の内部流れの解明(図6) 異物流入状況の調査 0 80 90 100 110 120 130 140 ②異物による性能変化と可視化実験(図4) ⑤ CFD解析による内部流れの調査 (図7) Q/Q [%] 図5 異物付着時、 ③内部流れに基づく羽根車設計と安定運転法の検討 ⑥ 内部流れに基づく高性能設計と安定運転指針の検討 研究開発の背景 未利用小水力資源を有効活用する 小型ハイドロタービンの異物通過性能の改善 P [W]
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