第14回 風力発電コンペ WINCOM 2021

WINCOM 2021

プレゼンテーション賞

エントリーNo. 16

所属
日本大学生産工学部 機械工学科 平山研究室

BOREAS II


使用発電機数: 1

チームの紹介


研究室のメンバーで構成されています.
2019年大会に出場した際の反省点を踏まえ,より高性能な風車を目指しました.

チームメンバー
・稲付 祐介
・佐藤 光一郎
・本蔵 健太郎

風車のコンセプト


2019年大会に出場した”BOREAS”の際の反省点を踏まえ,設計と製作方法の両方をレベルアップさせました.風車設計の理論を勉強し,それらをプログラミングすることで,最適な形状を検討するとともに,2019年に失敗したCFRPによる風車ブレードの製作も成功させることができました.
今回の風車は,発電量を競うのではなく,書類による審査のため,理論的な設計と,その実証を主眼に置いて活動を行いました.そのため,発電機は1機で製作を行いましたが,実際に発電量を競う大会に戻った際は発電機を2機取り付け,参加させていただきたいです.

材料の工夫


ブレードにはCFRPを用いることにこだわりました.その理由としては,風車は,三次元的な曲面を持つため,それを正確に再現することが性能向上につながるからです.
また,モノコック構造にすることが可能なため,重量を軽くすることが可能です.
CFRP製のブレードを作製するために,型の設計や,製作時にボイドが発生しないように丁寧に積層することなど,様々なことに注意して作成しました.

構造・製作上の工夫


構造上の工夫は,土台に一番力を入れたことです.土台を可能な限り薄くすることにこだわりました.その理由としては,風車は直径が大きなほうが有利なため,少しでも直径を大きくするためです.そのために10mmのアルミフレームを用いて土台を作製し,薄さと整備性の両立を達成しました.
また,ダイナモの直径よりもハブが大きくならないように取り付け金具を可能な限り小さくし,内側の長さも確保することに成功しました.

風力発電装置の設計図


製作写真


完成写真