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風力発電ブレードの翼形状検討

解析タイプ:回転体、流体解析、振動解析、疲労解析、騒音評価、流体・構造連成

風力発電のブレードの解析事例です。
回転による空気流れの影響、騒音の評価、回転による振動現象や疲労強度の評価を行いました。

垂直軸風車の解析

垂直型の風車(直線翼型とヘリカル型)でパワー効率やトルク変化を確認しました。


ブレード回転によるパワー係数の評価

ブレードの回転数とトルクの関係からパワー係数を評価し、効率の良い翼形状を選定できます。

風抵抗による翼のたわみ、応力評価

流体解析結果で得られたブレード翼に掛かる圧力結果を用いて構造解析でブレードの変形や応力値を計算することができます。
また、構造解析では回転による固有振動数の評価や疲労強度の評価が行えます。

空気抵抗や風切り音の対策

流体解析ではブレード周りの流れから渦の発生状況(渦度)の確認が行えます。
渦の発生を抑えることで流れの効率を向上することができます。
また、ブレード周りの流れをスムーズにすることで風切り音の対策も行えます。

ブレード根本の高サイクル疲労

風や回転で曲げ・ねじりの力を受けるブレードは根元に高い応力が発生します。
疲労解析により応力集中部の耐久性を評価することができます。

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