2012 Fiscal Year Annual Research Report
マルチカラム型波力発電浮体システムの開発に関する研究
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23656553
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
安澤 幸隆 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10191123)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 芳孝 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90253492)
前田 正広 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70173713)
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| Keywords | OWC / 波力発電 / 領域分割法 / diffraction / radiation / 海洋エネルギー / 相互干渉理論 |
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| Research Abstract |
可動部が水中になく広範な普及に有利である発電用振動水柱(OWC)カラムを有するマルチカラム型発電浮体（MC-OWC)を提案し、研究を行っている。固定された円筒型OWCカラム単体の波浪中応答特性について試験体を製作し水槽実験を行い、OWCカラムの直径、喫水、ノズル比(ノズル面積とOWC水線面積の比)などがエネルギー変換効率に与える影響を調査した。さらに、より適切なカラム寸法を求めるため、微小振幅波の線形理論に基づく3次元領域分割法を用いてOWCの波浪中応答特性を算出する数値解析ツールを開発した。その計算結果を水槽実験による結果と比較し、数値解析の結果は実験結果と良好な一致が得られ、解析法の妥当性が検証された。
マルチカラム型発電浮体構造物ではOWCカラムだけでなく浮力用カラムを含む複数のカラムを有しているため、カラム間の流体力学的干渉が想定される。そこで、複数のOWCカラムがOWC単体と比較して波エネルギーの変換性能にどのような影響があるかを複数のカラムの試験体を製作し水槽実験により調べた。また、カラムの中心間距離による波力エネルギーに対する1次変換効率の変化を調べた。実験により、少なからずカラム間の相互干渉影響があることを確認した。性能設計においてMC-OWCの円筒配置を最適化する上で相互干渉影響を考慮した数値解析が必須となる。そこでOWCカラムのような内部に流体域を持つ構造に関して、複数のOWC間の相互作用を考慮した流場の解析をするためのOWC間相互干渉理論を初めて構築した。
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