[M-ZZ43] 再生可能エネルギーと地球科学

[MZZ43-P03] 風洞実験を用いた風向・風速計の着雪・着氷条件の再現と評価

*宇野 史睦¹、髙木 謙¹、小長谷 瑞木²、水戸 俊成²、矢作 和臣³、市川 弘人³、岡山 芙有子³、本吉 弘岐⁴ (1.日本大学文理学部、2.レラテック株式会社、3.株式会社ユーラスエナジーホールディングス、4.（国）防災科学技術研究所)

キーワード：着氷、風速計、風洞実験

風力発電所の適地選定には、事前に観測マストによる風向・風速の観測が必要とされる。しかし、寒冷地において測器への着雪・着氷により欠測等が問題となっている。そのため、測器に対する着雪・着氷の要因解明と対策方法の検討が必要となる。そこで、風況マストの観測値を基に、凍結事例の条件を調査し、低温実験室に設置された風洞実験により、着雪・着氷条件を再現した。この実験により、どのように風速計・風向計が停止するかを評価した。

　風況マストにおける、風向計・風速駅の停止時の気温は0℃～-5℃の範囲であったが、風速は、弱風（0～2m/s）と強風（8m/s以上）の２つの条件に大きく分かれた。風洞実験は0℃付近の気温時に着氷が見られたが、－5℃では乾雪のためほとんど着雪は見られなかった。また、過冷却水を用いた実験では、カップに着氷が見られ、着氷が増えるにつれて、風速が低下する様子が見られた。加えて、カップと測器の下部に氷柱の形成が見られた（図１）。ヒーター付きの風速計でもカップ部には着氷が見られ、ヒーターの効果は限定的であった。

　本実験では、最大20分程度の短時間の着雪・着氷実験であったが、今後は2～3時間程度の長時間の着雪・着氷実験による風向計・風速計が完全に停止するまでの実験が必要となる。