| Project/Area Number |
21K04496
|
|---|
| 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 | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 浮体式プラットフォーム / 渦励起運動 / 複数カラム / 低アスペクト比 / 機械学習 / 共振 / ピッチング / 上下運動 / カラム配置 / 数値流体力学 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究では、流れの中でのカラム同士の渦干渉がもたらす流体力について、カラムの位置関係を表すパラメータに応じてデータベース化することで、複数の円柱や角柱を任意の場所に配置した浮体において渦励起運動を簡易的に予測するモデルを開発する。本モデルにより浮体の設計段階において水槽実験や数値流体シミュレーションを実施することなく渦励起運動を予測できるようになり、低動揺かつ高寿命な浮体の設計が促進されることが期待される。
|
| Outline of Final Research Achievements |
The trend of hydrodynamic forces caused by vortex interference between columns of a semi-submersible floater in a flow was clarified by constructing a hydrodynamic force database based on model experiments, and the possibility and limitation of estimation by mathematical models were shown. It was shown that each fluid force of four circular cylinders from the database of two cylinders was accurately estimated by machine learning, and our initial goal of estimating fluid forces at arbitrary numbers and locations was achieved under partial condition. As a new finding concerning vortex-induced motion, it was shown for the first time that the vortex-induced motion in the vertical direction such as heave, pitch, and roll can happen for the floater with horizontally extending cylindrical member in the submerged part, which have never been focused on so far.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
浮体式洋上風車の浮体部として今後活用が見込まれるセミサブ型は没水部が複数の細長い部材で構成され、流れの中で各部材から放出される渦、あるいはそれらの干渉により複雑な浮体運動を生じる。本研究の成果により、この渦干渉の影響は数理モデルや機械学習を用いて簡易的に予測できることが示され、今後データベースを充実させることにより、将来的には浮体設計に生かせるレベルの実用的なモデル開発に繋がる知見を得た。本研究で新たな知見として得られた縦方向の渦励起運動についても、同様に簡易モデルで扱うことができると考えられる。
|
