Large-scale CFD Simulation of Floating Offshore Wind Turbine Using Lattice Boltzmann Method

• Project/Area Number: 25K17786
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 渡辺 勢也 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (80871540)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 洋上風力発電 / 数値流体力学 / 格子ボルツマン法 / 高性能計算 / 気液二相流

Outline of Research at the Start

浮体式洋上風車のウェイクは浮体運動により複雑な流れとなるため、それを予測可能な高精度なCFD技術が求められる。本研究では、大規模CFDに適した格子ボルツマン法とGPUスーパーコンピュータによる並列計算により、数百億メッシュを扱える気液二相流と浮体式風車の実機スケール連成解析技術を開発することを目的とする。2基浮体式風車に対する大規模シミュレーションを高速に実施し、浮体動揺がウェイク干渉や風荷重に与える影響を示し、開発手法の有用性を示す。