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潮流発電のポイント選定を見据えたフィルタ理論FEMによる高精度流況推定技術の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05786
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

倉橋 貴彦  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (00467945)

連携研究者 小林 泰秀  長岡技術科学大学, 機械創造工学専攻, 准教授 (50272860)
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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード数値流体力学 / 有限要素法 / 潮流発電 / シミュレーション工学 / カルマンフィルタ / FEM / 状態推定 / 自然現象観測・予測 / 海洋工学 / 計算物理 / 数理工学
研究成果の概要

本研究では,潮流発電のポイント選定に対する流れ場の推定精度を向上させるために,カルマンフィルタFEMによる流れ場の推定解析に関する検討を行った.支配方程式としては浅水長波方程式を用い,空間および時間方向に対する離散化には,ガラーキン法とセレクティブ・ランピング法を用いた.検討結果を踏まえて,実際の湾に対する計算モデルにおいて,流れ場の推定解析を行い,発電ポテンシャルの算定を行った.また,非線形項を含むシステム方程式に対する流れ場推定解析のため,アンサンブルカルマンフィルタFEMに関する検討も行った.

報告書

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

    (22件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Application of the ensemble Kalman filter FEM for estimation of flow field in shallow water regions2018

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, K.Saito and M.Nogami
    • 雑誌名

      JSIAM Letters

      巻: 10 号: 0 ページ: 5-8

    • DOI

      10.14495/jsiaml.10.5

    • NAID

      130006350151

    • ISSN
      1883-0609, 1883-0617
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flow field estimation analysis based on the Kalman filter FEM for selection of tidal stream power generator locations2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, T.Yoshiara, Y.Kobayashi and N.Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 12 号: 1 ページ: JFST0003-JFST0003

    • DOI

      10.1299/jfst.2017jfst0003

    • NAID

      130005302903

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カルマンフィルタ有限要素法による浅水域における流れ場の推定精度の検証(観測変数・観測点の数および位置が推定精度に与える影響)2016

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,吉荒 太一,小林 泰秀
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 835 ページ: 15-00605-15-00605

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00605

    • NAID

      130005140016

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アンサンブルカルマンフィルタFEMによる浅水域の流れ場推定解析2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤 浄,倉橋 貴彦
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 第55期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 東京湾における潮流発電ポテンシャル算定に対するカルマンフィルタFEMの適用2017

    • 著者名/発表者名
      吉荒 太一,倉橋 貴彦,小林 泰秀,山田 昇
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 第54期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水位計測値を使用した流れ解析による潮流発電ポテンシャル分布の算定2017

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦
    • 学会等名
      ISLife
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Optimal estimation of tidal flow based on Kalman filter FEM using time history of water elevation2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, T.Yoshiara, Y.Kobayashi and N.Yamada
    • 学会等名
      12th WCSMO
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 浅水域における流れ場の推定に対するアンサンブルカルマンフィルタFEMの適用2017

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,斎藤 浄,野上 雅人
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アンサンブルカルマンフィルタFEMに基づく浅水域における流れ場の推定2017

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,斎藤 浄,野上 雅人
    • 学会等名
      日本機械学会第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 東京湾の流れ解析に対するカルマンフィルタFEMの適用2017

    • 著者名/発表者名
      吉荒 太一,倉橋 貴彦,小林 泰秀,山田 昇
    • 学会等名
      日本応用数理学会 第2回学生研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水位計測値を使用した流れ解析による潮流発電ポテンシャル分布の算定2017

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦
    • 学会等名
      ISLife2017
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カルマンフィルタFEMによる浅水域の流れ場推定結果に対する境界条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      吉荒 太一,倉橋 貴彦,小林 泰秀
    • 学会等名
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Flow field estimation in open channel based on Kalman filter finite element method2016

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshiara, T.Kurahashi, Y.Kobayashi and T.Eto
    • 学会等名
      ECCOMAS2016
    • 発表場所
      ギリシャ
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルマンフィルタ有限要素法による流れ場の推定解析における計測点配置に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      吉荒 太一,倉橋 貴彦,小林 泰秀
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部 第53期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カルマンフィルタFEMに基づく流況推定解析に対する数値実験2016

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,吉荒 太一,小林 泰秀
    • 学会等名
      日本応用数理学会 数理設計 第18回研究集会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カルマンフィルタFEMによる流況推定解析に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      倉橋 貴彦,小林 泰秀, 吉荒 太一
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2015年度 年会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Perusal of the Finite Element Method2016

    • 著者名/発表者名
      T.Kurahashi, T.Yoshiara, Y.Kobayashi
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Mathematical Design Lab. 論文 (technical paper)

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/publications.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 数理設計研究室

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 講演論文

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/papers.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 査読論文

    • URL

      http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~kurahashi/freeweb/publications.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] ECCOMAS20162016

    • 発表場所
      ギリシャ
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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