Study on the flow elasticity phenomena of multiple vertically placed large diameter bore pipes under the current.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03500
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 藤原 智 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 (70511591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 良太 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (20724420) ; 尾崎 雅彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任教授 (30529706) ; 正信 聡太郎 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 (80373413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 水中線状構造物 / ライザー / 水槽試験 / 渦励振 / 挙動推定手法

Outline of Annual Research Achievements

平成３０年度研究計画に沿って、複数本ライザーに対して回転・ねじり運動が発生した際の流体力計測のための装置改造を行い、水槽実験を実施した。さらに回転・ねじり運動に関する考察、検討を行い、計測された流体力を基に流体力DBを作成した。
流体力計測では、昨年度実施した弾性模型を用いた挙動計測試験結果から解析した運動モードを抽出し、これを再現可能な強制動揺装置を製作し、水槽実験を実施した。その結果、流行に対して２本の管がタンデム配置になるとき特に回転運動が発生しやすく、流行に対して並列に並んだときには逆に回転運動は発生しづらいことが流体力的に明らかになった。この結果は弾性模型を用いた挙動計測試験結果と同じ傾向であり、流場中の２本管の弾性挙動に対して流体力が支配的であることを示している。
また、昨年度にその基幹部を設計した２本管の挙動推定プログラムについて、上記試験結果を反映した回転運動の流体力データベースを作成し、プログラム内の流体力データベースを更新した。これに併せて並進運動の流体力データベースと回転運動の流体力データベースを選択して適用するための挙動判別式を作成し、２本管の挙動推定プログラムに追加した。
加えて流体力計測台車及び計測システムを更新し、シーケンシャル制御により、半自動的に流体力計測が可能な計測システムを構築し、来年度に予定している衝突運動の流体力計測や回転運動の流体力データベース拡充をより簡便に実施可能な体制を整えた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

流体力計測装置の更新等は当初の研究計画を前倒しで実施出来たが、挙動推定手法プログラム開発が昨年度からの進展はあったが、研究計画からは依然遅れているため、総合的に判断して上記の進捗状況とした。

Strategy for Future Research Activity

弾性挙動計測によって抽出した振動モードのうち、２本管の衝突方向の流体力計測を行い、流体力DBを作成する。さらに挙動推定手法に対して、これらの運動モードを推定できるように機能の拡充を行う。また、これまで研究成果を論文等の形でまとめ、学術誌等に投稿する予定である。