2007 Fiscal Year Annual Research Report
渦法による非線形波浪中の付加物付き浮体構造物の動揺解析手法の開発
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19560800
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
今井 康貴 Saga University, 海洋エネルギー研究センター, 助教 (90284231)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 修一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (30404205)
豊田 和隆 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (10274507)
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| Keywords | 渦法 / 海洋プラットフォーム / 非線形波浪 |
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| Research Abstract |
洋上風力発電、海洋温度差・波力等の海洋エネルギー利用、メタンハイドレート生産等に利用される浮体構造物を、我が国周辺の厳しい気象・海象条件下で安全に供用するため、大波浪下での浮体の動揺の低減化と、定点係留の観点から波漂流力の低減化という2つの課題の解決するため、本研究では没水部に固定又は可動式フィンを付加した浮体構造物を提案する。具体的には、浮体の動揺低減化と波漂流力低減化のために設置されたフィンの最適形状及び最適配置を推定することを目的に、大波浪中にある浮体とフィンの相互干渉を考慮した動揺計算手法の開発を行う。
平成19年度は以下2項目の研究を実施した。 (1)渦法による波浪中フィン付き浮体の2次元運動計算法の開発 渦法を用いて、波浪中の浮体動揺と波漂流力の低減化のために設置した固定・可動翼型フィン付き2次元浮体に、大振幅の非線形波浪が入射した時の浮体の時系列動揺計算法を開発した。流体は粘性流体として考え、計算法には、浮体やフィンから生じる渦の生成・拡散の計算が可能な渦法を用いて、浮体に働く流体力、波漂流力、浮体運動、流体の流速、渦度等の時間的な変化を計算した。(2)波浪中にある翼型フィンに関する実験
没水した固定フィン及び上下揺、縦揺運動が可能な可動フィンに、波が入射した時のフィン周囲の流場、フィンに働く流体力・波漂流力、可動フィンの運動を計測することを目的にした水槽実験を行った。流場の計測には、PIV計測システムを用いた。また、フィンの動揺計測には、光学式運動計測装置を用いた。本実験で得られた結果は、(1)で作成した計算プログラムの検証データとなる。
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