| Project/Area Number |
19K04860
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24020:Marine engineering-related
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
Ishida Shigesuke 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (30360712)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 修一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 特任教授 (30404205)
今井 康貴 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (90284231)
村上 天元 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (90611278)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 洋上風力発電 / 浮体式 / 復原性 / 波浪中動揺 / 減揺デバイス / 減揺プレート / ヒーブプレート / スパー / 動揺低減 / プレート / フィン |
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| Outline of Research at the Start |
洋上の膨大な風力エネルギーを利用するため、大水深の海域に設置可能な浮体式の風力発電施設が開発途上にある。様々なコンセプトが提案されているが、風による傾斜や波浪による動揺の少ない浮体を低コストで実現することが課題である。
本研究は、波浪中動揺の低減を減揺プレート（フィン）によって実現しようとするものである。減揺プレートは、波浪場や浮体による波の反射・発散による流場の中で複雑な剥離流を発生するため、精度の良い評価が難しい。本研究では、減揺プレート周りの流場や減揺プレートを付けた浮体の動揺評価法を明らかにし、浮体式風力発電施設の波浪中動揺を抑制する新形式の減揺プレートを提案する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The research was on the effect of flat plate structures as low-cost motion reduction devices in waves, required to realize floating offshore wind turbines. Study was focused on three promising floater types. As a result of replacing the lower part of spar type floater with vertical flat plates from the conventional ballast tank, it was confirmed that the motion in waves can be reduced without impairing the stability. In a semisubmersible type floater, the effect of the proposed heave plates (horizontal plates) was verified. Furthermore, in the barge type, the effects of the skirt (also similar horizontal plate), and the characteristic moonpool (central opening) were examined. As a result, it was clarified that it is necessary to optimize the design according to the sea conditions because the motion reduction devices may increase the motion in waves on the contrary.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では有望とされる浮体形式について新しい減揺プレート構造を提案するとともに、他の型式で検討中のプレートの特性について重要な知見を得た。安定性が高く低コストの風車支持浮体の開発は、大量の洋上風力発電を可能にし、地球温暖化等の点で大きな意義を持つ。
一般に浮体運動力学では、減揺プレートによりラディエーション流体力を増加させて動揺低減を図るが、提案した新コンセプトでは、浮体の一部を動きやすくする事で運動を抑制しており、浮体設計の新しい考え方を示した。また他の型式では、プレート装着により別の流体力が増加することで波浪中運動が逆に増加する事が明らかになり、設計法に関する重要な視点を示すことができた。
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