No.84「カーボンニュートラル推進を支援する数値シミュレーション」

なぜいまこれが？

風力発電の安定的な導入と普及には、設備の信頼性向上が欠かせません。日本では地形や気象などの自然特性により、風力発電設備には様々なトラブルが発生します。特に風車ブレードは、空力的影響と構造的応答が複雑に絡む重要部位であり、運転の制御や、トラブル原因の究明には、高精度な解析が求められます。

当社は、風車ブレードを対象とした数値流体力学（CFD）による流体解析と有限要素法（FEM）による構造解析の技術を有しています。

風車ブレードは、風荷重で変形し、その変形が空力特性に影響を与える相互作用を持ちます。このような時間的に変化する空力と構造の連成挙動の評価には、空力弾性解析（図2）が有効です。翼断面毎の空力特性と梁要素で簡略化した構造モデルにより、幅広い条件に対する風車応答を検証できます。また、詳細な構造評価として、空力弾性解析による時刻歴荷重を反映した応力解析（図3）が可能です。応力分布や変形量を高精度に計算することで、応力集中部位の特定や疲労破壊リスクの検討が可能です。これらの解析は、トラブル原因特定、保守計画立案に有用と考えられます。

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当社は、お客様のカーボンニュートラル推進を数値シミュレーションで支援します。ぜひお気軽にご相談ください。