2021 Fiscal Year Annual Research Report
Developing of simulation for analyzing fuel consumption on the propulsion system for vessels, making source codes open, and evaluating with real ship data
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18K04579
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
木船 弘康 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (90323849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 敏史 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70228584)
北野 庸介 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70334555)
鹿島 英之 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70554939)
米田 昇平 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (50815678)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 船舶推進システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
運搬対象物（貨物）が多種多用であることから自動車のように同じデザインの船舶はほとんど存在しない。加えて動力システムとしては大規模であり、試験設備を準備することもできない。こうした事情から、性能評価をするために船舶を「試作する」ことはありえない。このため、船体構造の設計に関しては、船体模型を使った実験や流体シミュレーションに関する研究が歴史的に進められてきた。一方、動力システムについてもシミュレーション開発がメーカー主導で進められており、特に電気推進船等の複雑な動力プラントを持つ船の建造が注目される昨今では、シミュレーションプラットフォームが乱立しつつある。
これらメーカー主導のシミュレーションは、構成機器の詳細なデータに基づいた解析検討が出来るため、基本設計段階でありながら詳細な制御設計まで踏み込める利点がある。反面、当然ながら競合他社機器に対しては排他的である。このため、新規建造船において、メーカーを特定せずに性能や機能を幅広く検討したい、という基本設計の一歩手前の段階では使いにくい。本研究はそうした実際の現場の課題に寄り添うため、基本設計段階でのラフ・プランを作成するための動力システムシミュレーション開発を行ってきた。
特に令和３年度は、交流電源系統に複数種のパワーソースが接続される際のエネルギーフローパターンを計算するために手順を簡単にするための制御ブロックの開発を行った。例えば近年検討が増えてきたリチウムイオン電池システムを接続した場合、電力変換器の入出力限界を考慮に入れて負荷分担をする必要がある。こうしたエネルギーフロー制御に係る機能の強化と操作性向上に関する開発を行った。また負荷条件の変更を簡便にするため、シミュレーション構造全体の見直しを行った。
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