Study on the flow elasticity phenomena of multiple vertically placed large diameter bore pipes under the current.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03500
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 藤原 智 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (70511591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 良太 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (20724420) ; 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) ; 正信 聡太郎 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80373413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 水中線状構造物 / ライザー / 水槽試験 / 渦励振 / 挙動推定手法

Outline of Annual Research Achievements

平成２９年度研究計画に沿って複数本ライザーの回転・ねじり現象および近接配置されたライザー管の衝突運動に関する関連論文を調査した。このなかで風による橋梁の振動現象や熱交換器内管群の振動現象といった海洋開発以外の分野についても幅広く調査を行い、複数本ライザーの振動現象との差異や類似点を検討した。
２本のライザーシステムの回転・ねじり現象を実験的に再現するために、縮尺部分模型を用いて再現試験を行った。その結果、２本のライザー管が接近する振動を含めた複数の振動モードを実験に於いて再現し、管の振動の軌跡を解析することで２本のライザー管が接近した場合に近接影響により挙動が変化することを示した。またこれらの結果を平成２６～２８年に実施した科研費研究「複数本で構成されるライザーシステムのVIVに関する研究」（課題番号26289343）で実施した２本円柱の曳航時流体力計測結果と比較することで、柱芯間距離や流向をパラメータにした流体力の差異がライザー管の挙動に影響を与えていることを実験的に示した。
また、２本管挙動推定手法を開発するために、既存の水中線状構造物の挙動推定プログラムの理論をベースに開発予定の挙動推定プログラムの基幹部を設計した。このなかで２本の挙動推定特有の挙動である管同士の接近や回転・ねじれといった運動モードを再現できるように設計した。加えて流体力計測試験結果を基に２本円柱の流体力データベースを一部作成した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

流体力計測試験は当初の研究計画を前倒しで実施出来たが、挙動推定手法プログラム開発が若干遅れているため、総合的に判断して上記の進捗状況とした。

Strategy for Future Research Activity

流体力計測試験および弾性模型の挙動計測試験といった水槽試験はほぼ計測が終了したため、進捗が当初の計画より若干遅れている挙動推定手法プログラム開発を重点的に実施する予定である。また、流体力計測試験については今後の流体力データベースの評価次第では追加計測を行う可能性があるため、試験装置の改造も含めた準備を進める。