耐風設計(2)

[62] LESで推定された複雑地形上乱流特性に基づく風力発電設備の疲労損傷評価

○酒井 佑樹¹、田村 哲郎²、喜々津 仁密³、河合 英徳²、丸山 勇祐⁴ (1.清水建設株式会社、2.東京工業大学、3.国土技術政策総合研究所、4.前田建設工業株式会社)

キーワード：Large Eddy Simulation、複雑地形、風力発電設備、疲労損傷評価

本研究では、観測データのある実在地域を対象として、解析領域の上流側に存在する急峻な地形を越える風の流れを再現したLESを実施し、その再現性を確認する。そして、LESの結果を観測データと比較検討し、上流側の急峻な地形を越える風の流れを再現した解析の数理モデルを構築する。次に、構築した数理モデルを用いて、風力発電設備が存在する別の実在複雑地形を対象とした流れ場のLESを複数の風向について行う。そして、設置地点別で得られた風速の時刻歴波形を用いて風力発電設備の疲労損傷評価を行う。LESから得られた設置地点別での風の乱れと風力発電設備の累積疲労損傷度を関連付けることで、風力発電設備の疲労破壊のリスクが相対的に高くなる地形の特徴を明らかにする。また、LESと乱流生成プログラムを用いて計算した累積疲労損傷度をそれぞれ比較して、LESを用いた場合と乱流生成プログラムを用いた場合の疲労損傷評価結果の違いについても確認する。