乱れおよび乱流強度について

①IEC 61400-1Ed.3（2005年）

GLガイドライン（2003）
（GL: Germanischer Lloyd=ドイツの認証機関であるドイツロイド船級協会）

乱れモデル
旧版（IEC標準のEd.2）を採用

③日本型風力発電ガイドライン台風･乱流対策編（NEDO）

②IEC 61400-1Ed.2（1999年）

判定
風車の乱れ強度設計値I15≧サイトの乱れ強度特性値I15…OK
NGなら詳細設計検討必要

問題点について
・サイトの乱れ分布がNTM式の形状と相似であるという仮定は一様平たんな地形以外においては厳密には成立せず、地形および粗度分布の複雑度が増大するにつれて、推定の不確かさを増大させる要因となる。

風車の乱れ強度設計値I15
参照乱れ強度Irefを指標値として2段階にランク付けされている
カテゴリーA：0.18（σ=0.12Vhub+0.9）（下式a=2に該当）
カテゴリーB：0.16（σ=0.12Vhub+0.6）（下式a=3に該当）
※乱れの大きさは疲労強度設計の基準となる

サイトの乱れ強度特性値
I15=0.15
「乱れ強度設計値の風速15m/sにおける値」として定義

定義

サイトの乱れ強度特性値の定義
I15＝Imean（15）＋ΣI（15）
Imean：乱れ強度の平均値
∑I（15）：乱れ強度の標準偏差
（注）∑は「乱れ強度」の標準偏差であり「乱れ」の標準偏差でない点に注意

乱れの定義
σ=√1/nΣ（ui-u）^2
乱れ強度の定義
I=σ/u

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定義

サイトの乱れ強度特性値の定義
I15＝Imean（15）＋1.28ΣI（15）
Imean：乱れ強度の平均値
∑I（15）：乱れ強度の標準偏差
（注）∑は「乱れ強度」の標準偏差であり「乱れ」の標準偏差でない点に注意

Irefの定義
stochastic（確率的な, 推計学的な）な分布をした乱れ強度の風速15m/sにおける期待値（expected value）（注意！）乱れ指標値I15（Ed.2）とIref（Ed.3）は
工学的意味合いがまったく異なっているので要注意

判定
風車の乱れ強度設計値I15≧サイトの乱れ強度特性値I15…OK
NGなら詳細設計検討必要

風車の乱れ強度設計値I15
参照乱れ強度Irefを指標値として3段階にランク付けされている
カテゴリーA：0.16 （σ=0.12Vhub+0.896）
カテゴリーB：0.14（σ=0.105Vhub+0.784）
カテゴリーC：0.12 （σ=0.09Vhub+0.672）
※乱れの大きさは疲労強度設計の基準となる

判定
風車のIref値≧サイトの乱れ強度Iref…OK
サイトの乱れ強度：Iref=I90q/1.12
I90q：サイトの風速15m/sにおける乱れ強度の90%分位値

利点について
IEC 61400-1Ed.2