| 研究課題/領域番号 |
15H02326
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高木 健 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90183433)
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| 研究分担者 |
鈴木 英之 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00196859)
尾崎 雅彦 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任教授 (30529706)
多部田 茂 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40262406)
飯島 一博 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50302758)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 浮体技術 |
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| 研究実績の概要 |
ブラジル沖の海底油田の開発状況から、浮体式積出港の設置候補海域を現地で協力してくれるニシモト教授に情報提供してもらった。その結果、ブラジルの東北部の熱帯海域に調査が完了しているが開発が行われていない海底油田の候補が数か所あることが分かった。また、そこの海域に近い陸上の港についてもWeb等から情報を調査した。さらに、中米地区、東南アジア地域についても候補地の調査を行った。候補となる海域の海象・気象条件の文献やWebを基に調査を実施した。また、候補海域の水深や土質の状況も文献やWebを基に調査した。これらの環境条件より、沖側に大きなメイン浮体を設置し、海岸側に小型のサブ浮体を置く配置で箱型浮体により堤防を設けないコンセプトが実行可能なことが概ね分かった。荷役量や方式の概略を仮定し、ニシモト教授から提供してもらった典型的なロジスティクスの情報により、浮体の概略寸法を検討した結果、超大型浮体は必要なく一般のPSV等が接舷できる大きさが有れば良いことが分かった。そのため、コスト削減効果をねらって中古VLCCや中古バルクタンカーを利用する方針とし、そこから浮体寸法を概略設定した。単体浮体の動揺低減技術について文献調査を実施し、これらの減揺技術の中から減揺フィンによる減揺が現実的であることが分かった。また、この模型について2次元模型による模型実験を実施し、減揺効果を確認した。FLT全体の浮体動揺振幅は汎用ソフトであるANSYS AQWAを用いて計算を実行した。また、東京大学生産技術研究所所有の海洋工学水槽にてメイン浮体と２つのサブ浮体を組み合わせた時の動揺実験を実施し、3浮体間の干渉影響等の実験結果を得た。さらに、ニシモト教授より得たサプライ船の情報に基づいて、係留船舶のサイズを決めて、箱型浮体に係留船舶が係留された場合の運動振幅計測実験を実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ブラジル沖の海底油田の開発状況から、ブラジルの東北部の熱帯海域に調査が完了しているが開発が行われていない海底油田の候補が数か所あり、これらの海象・気象条件を文献やWebから調査した結果、沖側に大きなメイン浮体を設置し、海岸側に小型のサブ浮体を置く配置で箱型浮体により堤防を設けないコンセプトが実行可能なことが概ね分かった。また、典型的なロジスティクスの情報により、浮体の概略寸法を検討した結果、超大型浮体は必要なく中古VLCCや中古バルクタンカーを利用する方針で良いことが分かった。これらの検討結果により、当初に提案した浮体群のコンセプトでコスト的にも現実的なものとなることが予想され、今後は大きなコンセプトの変更なしに現在のコンセプトに関して技術的な観点から課題になる点の検討を進めれば良いことが分かった。すなわち、当初の研究計画で方針としては問題がないことが確認できた。また、係留船舶有りの動揺試験の実験が遅れたものの、初年度に動揺振幅に関する模型試験は概ね終了したので、今後は実施が比較的楽な数値計算が中心になる。一方、係留と環境影響に関する検討は遅れており、次年度に進展が期待される。ただし、これらは検討結果によって大きな研究計画変更は伴わない事項なので、着実な研究進捗が期待できる。このようなことから、概ね順調に進展しているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は27年度に検討した多数浮体アレンジによる流体力学的相互干渉を利用した動揺低減法の代表的配置に関して数値計算を実施し、実験結果と比較する。それにより、数値計算に使用しているANSYS AQWAの精度を把握する。もし、ANSYS AQWAの数値計算精度が十分であればその計算結果を利用し、浮体のアレンジ等を変える計算を行う。それにより、メイン浮体に表れるサブ浮体配置の影響や、メイン浮体の運動変更によって生じるサブ浮体の運動変化など、流体力学的相互干渉の性質を整理する。また、出来れば運動振幅が最小となる最適配置を求める。
係留に関しては、サクションケーソンを基礎として利用したフェンダー係留方式の検討を行う。そのために、係留系の付いている場合の模型試験と数値計算を実施する。当初の計画時には認識していなかったが、浮体間の航行船舶には浮体間にできる内水面の変位振幅も重要になることが分かったので、固有関数展開法を応用した内水面変位の検討も行う。
熱帯域における海洋生態系モデルについては、シンガポール沖での実際の海底地形データを用いて小型浮体を係留した場合について生物影響評価シミュレーションを実施し、浮体構造物周り・下部の環境影響評価を実施する。
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