パラメータ設定
ロータ径 D
m
ロータ高 H
m
バケット配置
2段ヘリカルは自己起動性と滑らかさのバランス◎
オーバラップ比 e/D
最適値は 0.15 付近。離れるほど Cp が低下
アスペクト比 H/D
1.5〜2.0 が安定。低すぎると端部損失大
風速 V
m/s
空気密度 ρ
kg/m³
用途
用途で許容騒音・必要起動風速が変わります
計算結果
—
受風面積 (m²)
—
Cp 出力係数
—
風からのパワー (W)
—
抽出パワー (W)
—
推奨回転数 (RPM)
—
年間発電量 (kWh/y)
—
サボニウス VAWT 断面アニメーション
2段ヘリカル S 字バケットが垂直軸まわりに回転します。青の矢印は流入風、白の矢印は進む側／戻る側のバケット相対速度を示します。
Cp–TSR 曲線（サボニウスの特性）
バケット配置別 Cp 比較
理論・主要公式
$$A = D \cdot H, \qquad P_{\text{avail}} = \tfrac{1}{2}\,\rho\,A\,V^{3}$$
受風面積 A（投影面積）と風が運ぶ運動エネルギーフラックス P_avail。ρ は空気密度、V は流入風速。
$$P_{\text{ext}} = C_p \cdot P_{\text{avail}}, \qquad C_p = C_{p,\text{max}}\cdot f_{\text{arr}}\cdot\left(1 - \tfrac{|H/D - 1.7|}{4}\right)$$
抽出パワー P_ext と出力係数 Cp。Cp_max はオーバラップ比依存（0.15で最大0.18）、f_arr はバケット配置補正（2段ヘリカル=0.85, 単段=1.0, 3段スタガ=0.78, ねじれS=0.90）。
$$N = \text{TSR}\cdot\frac{V}{R}\cdot\frac{60}{2\pi}, \qquad T = \frac{P_{\text{ext}}}{N\cdot 2\pi/60}$$
推奨回転数 N（RPM, TSR=0.8 基準）と軸トルク T。R はロータ半径 D/2。サボニウスは低 TSR・高トルクが特長。