多方向波・流れの共存場を再現可能とする円形型ＣＦＤ シミュレーション水槽の開発
| Project/Area Number |
19J13966
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
金平 大河 広島大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 粒子法 / SPH法 / 海洋エネルギー / 数値シミュレーション / 多方向不規則波浪場 |
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| Outline of Research at the Start |
近年，国内外問わず，実海域に海洋エネルギー発電装置を設置するプロジェクトが活発化しているが，海洋発電技術は多くが研究開発に留まっており，実用化には至っていない．実用化に向けては，実海域の多方向波浪場と潮流が共存する非線形流体場において，海洋構造物の運動・発電・耐久性能を高精度予測する技術が求められていると言える．本研究は，時空間分解能の高い物理量を3 次元可視化するCFDシミュレーション技術を用いて，実海域の多方向波浪・潮流が複合する非線形波浪場を再現可能とする，円形型の数値水槽モデルの開発を行う．そして，実海域を想定した海洋構造物の設計開発を可能とする技術確立を主な目的としている．
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，国内外問わず，実海域に海洋エネルギー発電装置を設置するプロジェクトが活発化しているが，海洋エネルギー発電技術は多くが研究開発に留まっており，実用化には多くの課題が残されている．特に，近年は発電量増大を目的として，海洋エネルギー発電装置の設置海域が，沿岸からエネルギー賦存量の多い沖合に変化してきている．沿岸に入射してくる波は波峰が揃い，沿海から海岸へ伝播する一方向規則規則波浪場となることが多いが，沖合の波は波峰が揃わず，多方向不規則波浪場となることが多い．しかしながら，海洋エネルギー分野における既往の数値水槽は，（i）一方向波浪場の再現を目的としたものが多く，実海域で現れる多方向波浪場や２波群が交差する２方向波浪場の再現には適用が困難である．また，(ii)海洋波と海洋構造物の相互作用計算や，砕波を伴う強非線形な現象の取り扱いも困難であった．
そこで，本研究では上記の問題を解決すべく粒子法を用いた新たな数値水槽モデルの開発に取り組んだ．今年度は，多方向不規則波浪場を再現する造波モデルの開発を行い，実海域の多方向不規則波浪場の再現シミュレーションに取り組んだ．実海域の様々な波浪場（波エネルギーの方向分布が広い多方向波浪場から，一方向から伝播してくる一様規則不規則波浪場）の再現性について，数値流体力学的および統計学的観点から本モデルの妥当性について検証した．そして，結果を取りまとめ，関連学会(海洋開発)の国際会議で発表した．また，再現性・実用問題への適用可能性についてさらなる検証と考察を加えた成果を国際SCI論文で発表した．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
