パラメータ設定
ローター半径 R50.0 m
ブレード枚数 B3
設計チップ速度比 λ7.0
設計揚力係数 Cl1.0
揚抗比 Cl/Cd80
風速 V∞10.0 m/s
翼型
分割要素数 N20
BEM理論式
軸方向誘導係数 $a$ の収束計算：
$$\phi = \arctan\!\left(\frac{1-a}{(1+a')\lambda_r}\right)$$ $$C_T = \frac{\sigma C_l \cos\phi}{4\sin^2\!\phi}(1-a)^2 / a$$パワー係数：
$$C_p = \frac{8}{\lambda^2}\int_0^\lambda \lambda_r^3 a'(1-a)\,d\lambda_r$$
Betz限界: 理論最大 Cp = 16/27 ≈ 0.593（損失ゼロ理想ローター）
0.000
パワー係数 Cp
0.0 kW
出力 P
0.0 rpm
回転数
0.000
平均固着率 σ
Cp-λ 曲線
ブレード形状分布
BEM設計の要点
最適コード長分布：$c(r) = \dfrac{8\pi r}{B C_l}\cdot\dfrac{\sin^2(\phi/2)}{\cos\phi}\cdot\dfrac{1}{3}$
最適ねじれ角分布：$\beta(r) = \dfrac{2}{3}\arctan\!\left(\dfrac{R}{\lambda r}\right) - \alpha_d$
翼端損失補正（Prandtl）：$F = \dfrac{2}{\pi}\arccos\!\left(e^{-B(R-r)/(2r\sin\phi)}\right)$
実務メモ: 現代の大型洋上風力（10〜20 MW級）はλ≈7〜9、Cp≈0.47〜0.50で設計。ブレード長80〜120 mでコード長は翼根付近で最大5〜7 m、翼端で1 m以下になる。アダムス・ハーバートねじれ法則により翼根でβ≈20°、翼端でβ≈0°付近。