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超大型浮体式海洋構造物周辺の風環境予測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450378
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

大屋 裕二  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00150524)

研究分担者 小園 茂平  九州大学, 応用力学研究所, 助手 (10169302)
烏谷 隆  九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30150527)
小寺山 亘  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80038562)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード海洋構造物 / 風環境 / CFD / 格子生成 / 大気乱流 / 可視化 / 大気境界層 / 対流境界層 / 安定境界層 / 風洞実験 / 対称境界層
研究概要

本研究の目的は,わが国の海岸域の多様性に富む地形とその周辺海域における風況場を予測し、その海域に建設される大規模海上施設の周辺風環境を精度良く予測評価するすることである.このため,一連の風環境数値解析システムを開発し,同時に大型風洞および温度成層風洞を用いた実験研究を行ってきた.得られた成果は以下の通りである.数値解析に関して,
1.様々な沿岸部地形とその周辺海域からなる複雑地形,および複数の構造物・建築物からなる大規模海上施設に対し、効率的で扱い易い計算格子生成法を開発した.矩形格子近似法を用いるこの方法は数値地図を併用すると容易に格子生成が可能である.
2.高いレイノルズ数の乱流場を計算できる精度の高い乱流モデル(特にLESモデル)を開発した.様々なサブグリッドモデルを試用し,Dynamic SGSモデルの有用性を例証した.
3.大気の成層性が風況に与える影響を検討するために浮力効果を取り入れた成層流計算のためのプログラムを開発してきた.
4.これらのプログラムを統合し、様々な海岸地形・沿岸海域の風環境評価に柔軟に対応できる数値解析システムをほぼ完成させることができた.しかし,まだ地面境界条件など,適切な境界条件をどう扱うかが課題である.風洞実験研究に関して
1.大型風洞を用いて海岸域を含む地形模型を風洞測定部に設置し,沿岸海域周辺の風況場の特性を調べた.特に海よりの風と陸からの風における風況場の違いに注目し,陸よりの風には地形効果による大規模構造の渦を有する乱流場であることが判明した.
2.温度成層風洞を用いて周辺風況に対する大気の成層性の影響を調べた.すなわち,日中の対流境界層,夜間の安定境界層の特徴的な流れ特性を抽出できた.

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 星野 邦弘,小寺山 亘: "浮体式海洋構造物に作用する定常抗力の簡易推算法について"西部造船会会報. 94. 69-78 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "一般曲線座標系・コロケート格子を用いた複雑地形上の安定成層流に関する風況予測"第15回風工学シンポジウム論文集. 15. 131-136 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. OHYA, T. Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and convective boundary layers in the atmosphere"Proc. of the first int. symp. On turbulence and shear flow, Santa Barbar. 589-594 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "安定成層場で地形効果により発生する局地強風の数値的検討"応用力学論文集. 2. 583-592 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "有限流路内の2次元丘陵地形を過ぎる安定成層流の非定常性-第2報 地面上に滑り無し条件を課した場合-"日本流体力学会誌 ながれ. 18・5. 308-320 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hyakudome, M. Nakamura, H. Kajiwara, W. Koterayama: "Experimental Study on Dunamic Positioning Control for Semi-Submersible Platform"Proc. of the 9th Int. Offshore and Polar Engineering Conference. 1. 76-82 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W. Koterayama, N. Yamawaki, T. Yokobiki, H. Ohe: "Prediction of Towing Cable Tension and Comparison with Field Experiment"Hydroelasticity '98. 293-300 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Uchida, Y. Ohya: "Numerical simulation of atmospheric flow over complex terrain"J. Wind Eng. Ind. Aerodyn.. 81. 283-293 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hyakudome, M. Nakamura, H. Kajiwara and W. Koterayama: "Experimental Study on Dynamic Positioning Control for Semi-Submersible Platform"Proc. of the 9th Int. Offshore and Polar Engineering Conference. Vol. 1. 76-82 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ikubuchi and N. Takatsu and W. Koterayama: "A Study on Motions in waves and Performances of Wave Energy Absorption of an Autonomous Biochemical Monitoring Platform"Proc. of the 9th Int. Offshore and Polar Engineering Conference. Vol. 1. 51-56 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohya: "Wind tunnel study of stable boundary layers and convective boundary layers"Proc. of the tenth intentional conference on wind engineering, Copenhagen. 287-294 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ohya and T. Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and convective boundary layers in the atmosphere"Proc. of the first international symposium on turbulence and shear flow, Santa Barbara. 589-594 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ohya.T,Uchida: "Wind tunnel study and DNS of stable boundary layers and conbective boundary yayers in the atmsphere"Proc.of the first in symp,on turbulence and shear flow,Santa Barbara. 589-594 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R,Ohba,T,Hara,S,Nakamura and dispersion in environmental flows,Prague,: "Gas diffusion over isolated hill under neutral,stable and unstable conditions,"Euromech collowuium on wind tunnel modelling of dispersion in environmental flows,Prague,. 34-40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "安定成層場で地形効果により発生する局地強風の数値的検討"応用力学論文集. 2. 583-592 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "有限流路内の2次元丘陵地形を過ぎる安定成層流の非定常性-第2報 地面上に滑り無し条件を課した場合-"日本流体力学会誌 ながれ. 18・5. 308-320 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T,Hyakudome,M,Nakamura,H,Haji W,Koterayama: "Experimental Study on Dynamic Positioning Control for Semi-Submersible Platrorm"Proc,of the 9th Int,Offshore Polar Engineering Conference. 1. 76-82 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T,Ikubuchi,N,Takatsu,W,Koterayama: "A study on Motions in waves and Performance of Wave Energy Absorption of an Autonomous Biogeochemical Monitoring Platform"Proc,of the 9th Int,Offshore Polar Engineering Conference. 1. 51-56 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "一般曲線座標系・コロケート格子を用いた複雑地形上の安定成層流に関する風況予測" 第15回風工学シンポジウム論文集. 15. 131-136 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 内田孝紀,大屋裕二: "差分法における幾つかの知見" 九州大学応用力学研究所所報. 84. 29-43 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大屋裕二,林 健一,三枝 卓,馬奈木謙次: "上空に強い逆転層を伴う対流境界層の風洞実験" 日本風工学会誌. 75. 25-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 百留 忠洋,中村 昌彦,梶原 宏之,小寺山 亘: "係留された浮体式海洋構造物のスラスターによる長周期動揺制御" 第14回海洋工学シンポジウム. 14. 263-270 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hyakudomme,M.Nakamura,H.Kajiwara,W.Koterayama: "Hoo Control of Slow Drift Oscillation of Moored Floating Plarform with Thrusters" Proc.of the 8th Int.Offshore and Polar Engineering Conference. 8. 338-345 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya,D.Neff,R.Meroney: "Turbulence structure in a stratified boundary layer under stable conditions" Boundary-Layer Meteorology. 83. 139-161 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ohya,H.Hashimoto,S.Ozono: "A numerical study of thermally stratified boundary layers under various stable conditions" J.Wind Engng and Indus.Aerod.67&68. 793-804 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uchida,Y.Ohya,S.Ozono: "A numerical study of stably stratified flows over a two-dimensional hill" J.Wind Engng and Indus.Aerod.67&68. 493-506 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Okamoto,N.Takatsu,W.Koterayama: "Development of an Offshore Type Submersible Platform for Mariculture" Proc.of the 16th Int.Conference on OMAE. 70-76 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] W.Koterayama,H.Mizuoka,N.Takatsu,T.Ikebuchi: "Field Experiments and Numerical Prediction on Dynamics of a Light Floating Structure Moored in Deep Ocean" Proc.of the 7th Int.Offshore and Polar Engineering Conference. 3. 533-540 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 星野 邦弘,小寺山 亘: "浮体式海洋構造物に作用する定常抗力の簡易推算法について" 西部造船会会報. 94. 69-78 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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