2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on wave energy converters based on auto-parametrically excited oscillations
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17K06960
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
井関 俊夫 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70212959)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 波力発電 / 浮体動揺 / スパー型ブイ / パラメトリック励振 / マシュー方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では上下揺れと縦揺れの2自由度連成運動を対象として、復原力制御によるパラメトリック励振発生に関する基礎的研究を行っている。これは、研究代表者による先行研究において、マシュー型不安定に基づくパラメトリック励振を波浪発電に利用することの可能性が示されたことに基づいており、(1)ブイ模型の製作と水槽実験、 (2) 動揺制御システムの開発、(3)数値シミュレーション・プログラムの開発の3 項目について研究を進めている。最終年度の研究実績は以下のとおりである。
(1) 昨年度作成した模型拘束装置を用いた波浪強制力計測の追加実験については、船舶運航性能実験水槽のフラップ式造波装置が故障したため、これまでに得られた模型実験結果を総合的に解析する方針に切り替えた。その結果、マシュー方程式のスタビリティ・チャート上で、動揺の安定性に関する興味深い知見を得ることができた。
(2) 国際会議MASHCON2019ならびにISOPE2019で論文を発表した。なお、MASHCON2019で発表した論文は査読員から国際ジャーナルOcean Engineeringへの推薦を受け、Vol.190に掲載された。
(3) 国際会議OMAE2019で、調和平衡法による安定性解析を時間領域に拡張応用した論文を発表した。さらに、大振幅動揺の発生と消滅を理論的に説明することに成功したので、その結果を日本船舶海洋工学会に投稿し掲載された。
本研究課題では、大振幅動揺の発生と消滅を時間領域で理論的にとらえることに成功したので、大振幅動揺を長時間継続して発生させる制御方法開発への指針を与えたと考えられる。この指針は、あらゆる浮体式波力発電装置に応用できる点で非常に優れたものであり、今後の波力発電の高効率化のみならず、再生可能エネルギー分野の発展にも大きく貢献することが期待される。
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