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複数機風車搭載の洋上風力発電浮体の最適化設計に関する解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H04215
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 船舶海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

胡 長洪  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)

研究分担者 末吉 誠  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (80380533)
吉田 茂雄  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80620137)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード浮体式洋上風力発電 / 風車間干渉 / レンズ風車 / CFDシミュレーション / 海洋工学 / 再生可能エネルギー / シミュレーション工学 / 風力 / ディフューザー影響
研究成果の概要

セミサブ型浮体1基に風車数機が設置される中型洋上風力発電システムの最適化設計に必要である浮体動揺と風車間干渉を一体的に解析できるCFD 手法及びポテンシャル理論手法に関する研究開発を行った。CFD手法の開発について、風車のブレードから放出された渦の高精度計算にAMR法のコードを開発し、風車の相互干渉に関する計算精度を向上させた。ポテンシャル理論手法の開発について、浮体動揺計算の境界要素法に対して計算効率が向上するスキームを提案し、トラス構造浮体の粘性流体力評価に異なる計算手法の有効性を調査した。また、風車解析のBEMTモデルについてレンズ風車の対応及び風車後流のモデル化に関する拡張を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] An adaptive multi-moment FVM approach for incompressible flows2018

    • 著者名/発表者名
      Cheng Liu, Changhong Hu
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 359 ページ: 239-262

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2018.01.006

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An immersed boundary solver for inviscid compressible flows2017

    • 著者名/発表者名
      Cheng Liu, Changhong Hu
    • 雑誌名

      International Journal for Numerical Methods in Fluids

      巻: 85 号: 11 ページ: 619-640

    • DOI

      10.1002/fld.4399

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion response prediction by hybrid panel-stick models for a semi-submersible with bracings2016

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Changhong Hu, Makoto Sueyoshi, Hidetsugu Iwashita, Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 21 号: 4 ページ: 742-821

    • DOI

      10.1007/s00773-016-0390-1

    • NAID

      120006869826

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic Analysis of a Semi-Submersible FOWT by Hybrid Panel-Stick Models2015

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Changhong Hu, Makoto Sueyoshi, Hidetsugu Iwashita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 25th International Offshore and Polar Engineering Conference

      巻: 1 ページ: 340-345

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement of Immersed Boundary Method for Simulation of Fluid-Structure Interaction2016

    • 著者名/発表者名
      Changhong Hu, Cheng Liu
    • 学会等名
      31st International Workshop on Water Waves and Floating Bodies
    • 発表場所
      Michigan, USA
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Block-Structured AMR method for High Accurate Shock Wave Capturing Schemes2015

    • 著者名/発表者名
      Cheng Liu, Changhong Hu
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hydrodynamic Analysis of a Semi-Submersible FOWT by Hybrid Panel-Stick Models2015

    • 著者名/発表者名
      Changhong Hu
    • 学会等名
      the 25th International Offshore and Polar Engineering Conference
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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