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Development of a design tool for next generation floating offshore wind turbines and its validation

Research Project

Project/Area Number 19H02364
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

UTSUNOMIYA TOMOAKI  九州大学, 工学研究院, 教授 (10211773)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords洋上風力発電 / 浮体式洋上風車 / 設計ツール / 流力弾性解析 / 空力弾性解析 / スパー型浮体 / 浮体式洋上風力発電
Outline of Research at the Start

浮体式洋上風力発電は、沿岸から水深が急に深くなるわが国において洋上風力発電を大規模に導入する上で、なくてはならない技術です。10MWを超えるような超大型風車を搭載する次世代浮体式洋上風力発電施設の設計においては、極めて多くの荷重ケースに対する設計計算が必要になりますが、現状でこれに対応できるツールが存在しません。そこで、本研究では、これに対応できる設計ツールを開発することを目的としています。

Outline of Final Research Achievements

Floating offshore wind turbine design calculations require time history simulation analysis for a large number of design load cases. However, there exist no analysis tools that can be used to design next-generation floating offshore wind turbines equipped with large capacity wind turbines exceeding 10 MW. In order to solve this problem, we developed load analysis software for floating offshore wind power generation based on multibody dynamics and verified it based on the measured values on the actual floating offshore wind turbine.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

浮体式洋上風力発電は、沿岸から水深が急に深くなるわが国において洋上風力発電を大規模に導入する上で、なくてはならない技術です。10MWを超えるような超大型風車を搭載する次世代浮体式洋上風力発電施設の設計においては、極めて多くの荷重ケースに対する設計計算が必要になりますが、現状でこれに対応できるツールが存在しません。そこで、本研究では、これに対応できる設計ツールを開発することを目的としています。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Open Access: 7 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] 変動風を考慮したMBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発2022

    • Author(s)
      荒木詩乃,宇都宮智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 34 Pages: 1-5

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] MBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発-流体力解析・係留解析モジュール-2021

    • Author(s)
      大窪 寿志、松田 知大、宇都宮 智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 32 Pages: 1-5

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 柔軟多体系モデルによる浮体式洋上風力発電施設の応力解析2021

    • Author(s)
      中島 直也、宇都宮 智昭、武内 崇晃
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 32 Pages: 1-4

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 独立ピッチ制御による浮体式洋上風車のYaw応答抑制に関する研究2021

    • Author(s)
      西澤 春輝、宇都宮 智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 32 Pages: 1-7

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 浮体式洋上風力発電施設のためのマルチボディダイナミクスソルバーの開発2020

    • Author(s)
      寺田啓祐、宇都宮智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 30 Pages: 1-5

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] FEMとマルチボディダイナミクスの結合による浮体式洋上風力発電施設の応力解析2020

    • Author(s)
      荒木詩乃、宇都宮智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 30 Pages: 1-5

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 浮体式洋上風車におけるネガティブダンピング抑制のための制御手法に関する研究2020

    • Author(s)
      山根和樹、宇都宮智昭
    • Journal Title

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      Volume: 30 Pages: 1-5

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      2019 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 変動風を考慮したMBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発2022

    • Author(s)
      荒木詩乃,宇都宮智昭
    • Organizer
      令和4年度日本船舶海洋工学会春季講演会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] MBDynによる浮体式洋上風車の設計ツール開発-流体力解析・係留解析モジュール-2021

    • Author(s)
      大窪 寿志、松田 知大、宇都宮 智昭
    • Organizer
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 柔軟多体系モデルによる浮体式洋上風力発電施設の応力解析2021

    • Author(s)
      中島 直也、宇都宮 智昭、武内 崇晃
    • Organizer
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
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  • [Presentation] 独立ピッチ制御による浮体式洋上風車のYaw応答抑制に関する研究2021

    • Author(s)
      西澤 春輝、宇都宮 智昭
    • Organizer
      令和3年日本船舶海洋工学会春季講演会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 浮体式洋上風力発電施設のためのマルチボディダイナミクスソルバーの開発2020

    • Author(s)
      寺田啓祐、宇都宮智昭
    • Organizer
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] FEMとマルチボディダイナミクスの結合による浮体式洋上風力発電施設の応力解析2020

    • Author(s)
      荒木詩乃、宇都宮智昭
    • Organizer
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 浮体式洋上風車におけるネガティブダンピング抑制のための制御手法に関する研究2020

    • Author(s)
      山根和樹、宇都宮智昭
    • Organizer
      令和2年日本船舶海洋工学会春季講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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