2016 Fiscal Year Annual Research Report
複数機風車搭載の洋上風力発電浮体の最適化設計に関する解析手法の開発
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15H04215
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末吉 誠 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (80380533)
吉田 茂雄 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80620137)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 浮体式洋上風力発電 / CFDシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度の研究では、重点的にCFD手法の改良を行った。得られた主な研究成果は以下である。
（１）複数機風車間の相互干渉をCFDで解析するにはACLモデルが有効であるが、計算精度を上げるために風車後流域に高解像度格子を集中させ，格子点数の増大が必要である。そのために、本研究では解適合格子法（AMR）法を導入し、開発されたCFDコードに実装した。さらに、数値計算の効率を上げるためにAMR法を導入したCFDコードの並列化開発を行った。
（２）直交格子を使って複雑な形状を有する浮体構造物の計算にImmersed Boundary法を採用している。境界の計算精度を上げるために、２次精度のImmersed Boundary法の適用に関する研究を行い、計算の安定性と計算精度を確認した。
（３）複数機風車搭載洋上風力発電システムの発電効率を向上させるために、風車間の干渉を最小化にする浮体のヨー制御について、一点係留方式と多点係留方式について初期検討を行い、一点係留方式のほうが実現性が高いことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ポテンシャル理論の計算法に関するレンズ風車モデル及び風車間の干渉モデルの開発はすでに完了したため、H28年度の研究の重点はCFDモデルの改良に置くことにした。解適合格子法（AMR）の成功導入により、風車の後流解析領域の格子解像度を高め、複数機風車間相互干渉の解析精度を向上させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は本研究テーマの最終年度であり、これまで開発・改良されたCFDツールを使って複数基搭載のセミサブ浮体に対する大規模並列計算を実施し、性能評価を行う予定である。
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