| 研究課題/領域番号 |
18H01644
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
永田 修一 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 特任教授 (30404205)
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| 研究分担者 |
高尾 学 松江工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00332057)
石田 茂資 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 教授 (30360712)
今井 康貴 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (90284231)
村上 天元 佐賀大学, 海洋エネルギー研究センター, 准教授 (90611278)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 波力発電 / 3次元渦法 / 発電性能 / 境界要素法 / 振動水柱型装置 / 水槽実験 / 浮体式振動水柱型 / 粘性流体解析 / 発電性能評価 / 風洞実験 / 浮体式振動水柱型装置 |
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| 研究成果の概要 |
粘性流体の解析に、流速と渦度を未知量とする渦法を用いて、水面の非線形性、浮体表面から発生し、流体中に放出される渦の拡散影響を正確に考慮した浮体の運動と波力発電装置の性能評価を目的とした解析法の開発を行った。没水円柱周りの流れの計算、強制加振された没水平板に作用する流体力計算、波浪中の矩形及び三角形係留浮体の運動等に関する2次元計算を行い、計算結果と水槽実験結果との比較により計算法の有効性を示した。3次元問題に関しては、一様流中にある没水球周りの流れ解析や規則波中の浮体運動解析を行い、計算高速化のための課題を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
波浪中の物体や振動水柱の運動等と、入射波の共振状態を利用して発電する波力発電装置の最適設計を行うために、流体の粘性を考え、装置端部から生じる渦の発生と拡散を正確に評価できる“渦法に基づく浮体挙動・発電性能解析手法”を提案した。解析手法の有効性を浮体等の波浪中挙動実験結果との比較を行い検証した。この解析手法は、波浪問題にとどまらず、風と波の同時作用下の環境で係留された、フィン等の動揺低減装置を備えた浮体式洋上風車や浮体式潮流発電装置の浮体・プロペラの一体挙動解析等、多方面への応用が可能で、本研究で提案する解析法は、粘性影響の考慮が必要な浮体式海洋構造物の一般的な性能解析法となるものである。
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