水平軸風車ロータ翼の流体振動連成解析（ヒンジースプリングモデルによる1自由度弱連成解析）

摘要

本研究は、CFDと比べて計算負荷は少なく、風車後流の渦構造を厳密に取り扱うことの可能なパネル法に、自由後流モデル（自由後流渦格子法）および粘性補正モデルを組み込hだ手法を、風車翼周りの様々な非定常流れの解析に適用·評価を行うことにより、解析精度向上のためのモデルを確立し、新しい風車設計ツールを開発することを目的としている。 本報では、流入風条件等により迎角の変動周波数が大きくなる場合に発生するダイナミックストール現象を考慮するため、半実験モデルであるONERA法を採用した。また、大型の水平軸風車に対して柔構造設計を導入するための方法として、ロータ翼に働く空力荷重による翼の回転軸方向の振動（フラッピング振動）を空気力学的、振動学的に考慮した弱連成モデルを導入し、ロータ翼に働くモーメントや風車性能に与える影響を調べた。