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Development of a next-generation IGA-BEM based on T-splines to investigate the performance of complex-shaped wave energy devices undergoing strong mutual interactions in large arrays

研究課題

研究課題/領域番号 18K13939
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

劉 盈溢  九州大学, 応用力学研究所, 助教 (30799127)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード波力発電 / 装置配列 / 境界要素法 / 相互干渉理論 / wave energy array / point absorber device / interaction theory / potential formulation / Enhanced-Endo’s approach / multiple scattering / wave energy converter / large arrays / multi-body hydrodynamics / parallel computation / numerical simulation / laboratory test / IGA-BEM
研究成果の概要

本研究では、波力発電装置(WEC)配列の中に存在する流体相互干渉現象の解明、合成最適化に達成する可能性を検討することを目指す。 そのため、改良された境界要素法と相互干渉理論を組み合わせることにより、効果的な数値法を開発し、さまざまなレイアウトにしてWEC配列に適用した。レイアウトをよりランダムに配置することにより、最大出力の最適条件を実現するのは難しいが、最大出力をより高めることができることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海洋波エネルギーは、従来の燃料に代わる有望な資源である。本研究の結果に基づき、局所的な海の条件下での大規模な波力発電装置配列間の物理的メカニズムがよく理解される。無償で公開されているオープンソースコードは、海洋再生可能エネルギー及び海洋工学分野の研究コミュニティと業界にとって有益である。エネルギーの脱炭素化に貢献することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Plymouth(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Technology Centre for Offshore & Marine(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Dalian University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Alternative approaches of evaluating Diffraction Transfer Matrix and Radiation Characteristics using the hybrid source-dipole formulation2021

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Hui Liang, Masashi Kashiwagi, Peiwen Cong
    • 雑誌名

      Applied Ocean Research

      巻: 114 ページ: 102769-102769

    • DOI

      10.1016/j.apor.2021.102769

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Motion Response Characteristics of a Kyushu-University Semi-Submersible Floating Wind Turbine with Trussed Slender Structures: Experiment vs. Numerical Simulation2021

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

      Ocean Engineering

      巻: 232 ページ: 109078-109078

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2021.109078

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Editorial: Advances and Challenges in Ocean Wave Energy Harvesting2020

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Boyin Ding, Binzhen Zhou, Peiwen Cong, Siming Zheng
    • 雑誌名

      Frontiers in Energy Research

      巻: 8 ページ: 614904-614904

    • DOI

      10.3389/fenrg.2020.614904

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced Endo's approach for evaluating free-surface Green's function with application to wave-structure interactions2020

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Peiwen Cong, Ying Gou, Shigeo Yoshida, Masashi Kashiwagi
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: ー ページ: 107377-107377

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2020.107377

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A reliable open-source package for performance evaluation of floating renewable energy systems in coastal and offshore regions2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Yingyi、Yoshida Shigeo、Hu Changhong、Sueyoshi Makoto、Sun Liang、Gao Junliang、Cong Peiwen、He Guanghua
    • 雑誌名

      Energy Conversion and Management

      巻: 174 ページ: 516-536

    • DOI

      10.1016/j.enconman.2018.08.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Response Characteristics of the DeepCwind Floating Wind Turbine Moored by a Single-Point Mooring System2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Yingyi、Yoshida Shigeo、Yamamoto Hiroshi、Toyofuku Akinori、He Guanghua、Yang Shunhan
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 8 号: 11 ページ: 1-20

    • DOI

      10.3390/app8112306

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Wave energy absorption amongst arrays of point absorbers with a non-regular geometry2022

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Siming Zheng, Hui Liang, Peiwen Cong
    • 学会等名
      The 37th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies (IWWWFB37)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Introduction of the Open-Source Boundary Element Method Solver HAMS to the Ocean Renewable Energy Community2021

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu
    • 学会等名
      The 14th European Wave and Tidal Energy Conference (EWTEC2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational accuracy and efficiency for Diffraction Transfer Matrix using hybrid source-dipole formulations2021

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu, Hui Liang, Massashi Kashiwagi, Peiwen Cong
    • 学会等名
      The 36th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies (IWWWFB36)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluating Finite-Depth Free-Surface Green’s Function Using an Enhanced Endo’s Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会令和元年春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Theory, Development and Application of a Frequency-Domain Preprocessor for Hydrodynamic Analysis of Marine Structures2019

    • 著者名/発表者名
      Yingyi Liu
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Ocean Science and Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Release of a reliable open-source package for performance evaluation of ocean renewable energy devices2018

    • 著者名/発表者名
      Liu Yingyi、Yoshida Shigeo、Yamamoto Hiroshi、Toyofuku Akinori、Hu Changhong、Sueyoshi Makoto、Zhu Hongzhong
    • 学会等名
      The 4th Asian Wave and Tidal Energy Conference (AWTEC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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