2016 Fiscal Year Annual Research Report

Study on the VIV for Multiple Riser System

Research Project

Project/Area Number	26289343
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)	高橋一比古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 (30425748) 尾崎雅彦東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (30529706)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	海底鉱物資源開発 / 水中線状構造物 / 渦励振 / ねじりフラッタ / 水槽試験
Outline of Annual Research Achievements	平成28年度研究計画に沿って、2本の円柱が間に中点を持って回転運動した際の流体力計測データを挙動推定プログラムを作成するための流体力データベースとして整理した。自主開発することにした挙動推定プログラムの基幹部分となる2本円柱の回転運動は、橋梁や建築物の分野でその発生が知られている「ねじりフラッタ」の運動方程式をベースにモデル作成を行った。また、ねじりフラッタ現象を挙動推定プログラムの基幹とするために、これまで単管のVIVの運動方程式に組み込むことを念頭に整理してきた流体力データベースを、試験結果の再解析を行い、新たなモデルに対応した流体力データに再整理を実施した。次に、挙動推定プログラムの検証データ取得と2本円柱の流場中挙動の計測を目的とした模型曳航試験を実施した。実験では広く検証データとして使用できるように2本の円柱間距離と流向のバリエーションを多く取った実験を実施し、特に2本の管の間に回転中心を持つ回転方向に自由度を持たせたユニークな実験装置を開発した。その結果、2本の円柱間距離と流向によって、2本の円柱がおおよそ4つのパターンに分類できる運動モードを持つことが明らかとなった。また、予想してした並進方向の運動モードと回転方向の運動モードに加えて、特に2本の円柱が近接状態にあるときに互いに衝突したり離れたりする方向の運動モードが発生することを発見し、挙動推定プログラム開発のためにはこの運動モードについても流体力計測を行う必要があることが明らかになった。加えて2本の円柱の回転運動はねじりフラッタ現象と同じく発散現象であることを実験的に明らかにした。
Research Progress Status	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Causes of Carryover	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Expenditure Plan for Carryover Budget	28年度が最終年度であるため、記入しない。