On the Estimation Method of Wind Forces Acting on Ship Hull During Side-by-Side Mooring Situation Considering Shielding Effect

Research Project

Project/Area Number	20K04948
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research Institution	National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
Principal Investigator	Yukawa Kazuhiro 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80435776)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	長谷川賢太国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (20772130) 石田圭国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60636827)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2020: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords	風荷重 / 遮蔽影響 / Side-by-Side / LNGバンカリング / 2船体 / 可視化 / バンカリング / Ship-to-Ship / 天然ガス燃料船
Outline of Research at the Start	天然ガスの需要増加に伴い、LNGバンカー船から天然ガス燃料船など船舶間でのLNG移送オペレーションに対するニーズが高まると考えられる。それらの安全性・稼働性を評価する場合、環境外力の推定精度が重要であり、上記オペレーションをSide-by-Side係船にて実施する場合には、相互の遮蔽影響を考慮した推定が必要となる。本研究では、Side-by-Side係船された近接する2船体を対象として、風速分布や可視化により下流側に位置する船体の遮蔽度を把握するとともに船体に作用する荷重に及ぼす影響を検討することで、2船体に作用する風荷重の簡易的な推定法を提案する。
Outline of Final Research Achievements	Using scale models of a PCC and a VLCC, which are assumed to be LNG fueled ships, and a coastal LNG ship, which is assumed to be a bunker ship, we conducted wind loads measurement tests acting on two ships in Side-by-Side arrangement assuming bunkering operation. Furthermore, we visualized wind filed around those two ships by PIV analysis to understand the changes of shielding area and vorticity of the leeward side of the LNG fueled ship. Based on the hull shape of the LNG fueled ship and the relative distance between two ships, we investigated the tendency of the shielding effect acting on wind loads of the bunker ship, and we examined the estimation method of the wind loads acting on the bunker ship in Side-by-Side arrangement using wind loads acting on the single ship.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	天然ガスの需要増加に伴い、FLNG（浮体式LNG生産・貯蔵・出荷設備）からLNG運搬船、LNG運搬船からFSRU（浮体式LNG貯蔵・再ガス化設備）、LNGバンカー船から天然ガス燃料船など、船舶間のLNG移送オペレーションに対するニーズが高まると考えられる。上記オペレーションをSide-by-Side係船にて実施する場合の安全性や稼働性評価では、２船の遮蔽影響を考慮した環境外力の推定が必要となる。風荷重に関して、Side-by-Side状態の2船を対象とした研究例はなく、本邦企業が進める船舶間のLNG移送オペレーションを伴う事業に対する安全性や稼働性の評価技術の確立への一助となる。