研究室紹介 / Research Introduction
内田研の強み / Uchida Lab’s Strengths
洋上風力発電の需要拡大に向けた研究の方向性
Research Direction Aimed at Expanding Demand for Offshore Wind Power
洋上風力発電の需要拡大に向けた将来計画
Future Plans Aimed at Expanding Demand for Offshore Wind Power
研究のキーワード / Research Keywords
実施中のプロジェクト研究 / Ongoing Project Research
科研費
- 研究代表者, 基盤研究(B), 課題番号：21H01574, 2MW大型風車ブレードとナセル内部機器に与える地形起因の乱流影響に関する実証研究, 2021年～2023年度
- 研究分担者, 基盤研究(B), 課題番号：21H01413, 降雪を用いた粒子画像流速測定法（ＰＩＶ）による風車の後流計測に関する研究(本田 明弘), 2021年〜2023年度
- 研究分担者, 基盤研究(A), 課題番号：22H00248, 火山噴出物の飛散・拡散挙動に関する新たな解析手法の開発と火山災害対応への統合(丸山 敬), 2022年〜2025年度
NEDOやJST等の大型プロジェクト
実施中の研究会、参加中の国際共同研究活動
Current Research Groups and Participating International Joint Research Activities
RIAM共同利用研究を実施中の研究機関（敬称略・順不同）
Research Institutions Conducting RIAM Joint Research
- 近畿大学
- 筑波大学
- 弘前大学
- 三重大学
- 九州大学
- 日本大学
- 同志社大学
- 海上保安大学校
- 沖縄工業高等専門学校
- 宇宙航空研究開発機構
産学共同研究を実施中の企業（敬称略・順不同）
Companies Conducting Industry-Academia Joint Research
- 東芝エネルギーシステムズ株式会社（風車メーカー, 発電事業者）
- 日立造船株式会社（浮体基礎メーカー, 発電事業者）
- 株式会社ユーラスエナジーホールディングス（発電事業者）
- ENEOSリニューアブル・エナジー株式会社（発電事業者）
- 東京ガス株式会社（発電事業者）
- 関西電力株式会社（電力会社）
- 九州電力グループ 西日本技術開発株式会社（総合建設コンサルタント）
- 日本精工株式会社（風車部品メーカー, 風車状態監視事業者）
- 株式会社TRIPOD（設備診断事業者）
- 三菱電機株式会社（総合電機メーカー）
- メトロウェザー株式会社（ドップラー・ライダーメーカー）
- 株式会社 Tsubasa Windfarm Design（風力発電コンサルタント）
- 北海道エアポート株式会社（空港運営会社）
これまで実施してきた研究内容 / Research We Have Worked On
- 風環境予測技術に関する研究(数値風況予測モデルRIAM-COMPACT/リアムコンパクトの開発) 【詳細】
- Uchida, T., Kawashima, Y. New Assessment Scales for Evaluating the Degree of Risk of Wind Turbine Blade Damage Caused by Terrain-Induced Turbulence. Energies, 12(13), 2624, 2019.
- Uchida, T., Araya, R. Applications of the Atmospheric Transport and Diffusion of LES Modeling to the Spread and Dissipation of COVID-19 Aerosol Particles inside and outside the Japan National Stadium (Tokyo Olympic Stadium). Modelling and Simulation in Engineering, Volume 2021, Article ID 8822548, 2021.
- 内田 孝紀, 最新の数値⾵況シミュレーション技術リアムコンパクトが実現するバーチャルウィンドファームー開発の歴史と将来展望ー, ⽇本⾵⼒エネルギー学会誌, 第44巻第4号, pp.666-671, 2021.
- Uchida, T., Gagnon, Yves. Effects of Continuously Changing Inlet Wind Direction on Near-to-Far Wake Characteristics behind Wind Turbines over Flat Terrain. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Volume 220, 104869, 2022.
- 内田 孝紀, 最新版リアムコンパクトソフトウェアの紹介と将来展望, 日本風力ネルギー学会誌, 第47巻, 第3号, pp.465-470, 2023.
- レンズ⾵⾞およびソーラータワーに関する研究（※本研究は実用化のフェーズに入りました） 【詳細】
- Ohya, Y., Karasudani, T. A Shrouded Wind Turbine Generating High Output Power with Wind-lens Technology. Energies, 3, 634-649, 2010.
- Watanabe, K., Ohya, Y. Multirotor Systems Using Three Shrouded Wind Turbines for Power Output Increase. Journal of Energy Resources Technology, 141 (5), 051211-1-051211-8, 2019.
- Watanabe, K., Fukutomi, S., Ohya, Y., Uchida, T. An Ignored Wind Generates More Electricity: A Solar Updraft Tower to a Wind Solar Tower. International Journal of Photoenergy. Article ID 4065359, 2020.
- 内田 孝紀, レンズ風車のウエイク特性について, 日本風力ネルギー学会誌, 第47巻, 第4号, pp.624-627, 2024.
- 大気境界層の構造と風の流れに関する研究 【詳細】
- Ohya, Y., Uchida, T. Turbulence Structure of Stable Boundary Layers with a Near-Linear Temperature Profile. Boundary-Layer Meteorology, 108, 19-38, 2003.
- Ohya, Y., Uchida, T. Laboratory and Numerical Studies of the Convective Boundary Layer Capped by a Strong Inversion. Boundary-Layer Meteorology, 112, 223-240, 2004.
- 大気境界層中の物体周辺流と構造物のフラッタに関する研究 【詳細】
Onshore and Offshore Wind Resource and Energy Production Assessments using RIAM-COMPACT CFD Model
We study air flow over and around buildings, minor landforms, also over complex terrain and urban canopy by using wind tunnel experiments and carrying out various field works to establish effective method of predicting micro and local wind conditions. Numerical approach which has been rapidly advancing in recent years in fluid dynamics is also one of our strong tools to attack the problems.
Development of Wind Energy and New Wind Turbine System
To contribute to increase the share of clean renewable energy sources, we have been developing a new effective wind power concentration system. This technology is named "Wind Lens". The Wind Lens can improve output power of wind turbine by a factor of 2 to 3 compared to conventional wind turbine that has the same rotor radius. This research is also a part of new generation of offshore power plant.
Turbulence Structure and Transport Characteristics of Atmospheric Boundary Layer
We are trying to find out characteristics of exchange and transport processes of momentum, heat and constituent occurring inside the turbulent atmospheric boundary layer. A large number of numerical simulations are carried out as much as physical simulations such as large wind tunnel experiment.
Aerodynamic Characteristics and Flutter Phenomena of Bluff Bodies in Atmospheric Boundary Layer
Behavior of air flow around a body in non-streamlined shape (bluff body) placed in the atmospheric boundary layer is very interesting. We aim for establishing a general explanation for flow around the bluff bodies. Also, a body in a flow often vibrates. Sometimes the amplitude of the oscillation increases naturally and causes serious damages. This is called "flutter". We study about the mechanism and effective prevention of the flutter.