2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26289344
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
藤原 敏文 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10425754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 昌勝 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (80359124)
二村 正 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (00425753)
下里 耕平 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (70726091)
松井 亨介 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (00627606)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | VIM / 渦励起動揺 / セミサブ / 模型試験 / レイノルズ数影響 / VIM推定 / 波浪中VIM / ISO |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、セミサブ浮体のVIM現象究明と浮体設計段階で想定海域が与えられた場合に有効となるセミサブVIM評価法の検討を行うこととしており、1年目の対応として大型セミサブ模型を使用し、高レイノルズ数域でのVIM計測試験を実施した。2年目に当たるH27年度は、同じ大型模型を使ったVIM試験と相似形の小型模型を使ったVIM試験の両者を海上技術安全研究所海洋構造物試験水槽において実施し、VIM現象に及ぼすレイノルズ数影響を明らかにした。また、様々な小型セミサブ模型を用い、コラム間隔、喫水、ロワーハルの影響を調査し、浮体形状とVIM発生傾向との関係を明らかにした。
研究成果の公表に関して、セミサブ浮体の基本形状の1つである単円筒型浮体のVIMに関して推定方法を新たに提案し、セミサブ浮体のVIM評価法の足がかりを得た。また、大型セミサブ模型のVIM特性を単円筒型浮体の結果と比較し、その差異を示しながら、セミサブ浮体のVIM特性を示した。大型模型を使った今回のような試験は、世界的にも初めての試みである。さらに、コラム間隔影響を簡易に評価する算定式を提案した。
現状まで、単円筒型浮体のVIM特性評価、単円筒で構成されたセミサブ浮体のVIM傾向を明らかにした段階まで研究は進んでいる。今後は、H27年度に得られた小型模型の試験結果を活用し、レイノルズ数影響の表現、さらにロワーハルも含めたセミサブ浮体のVIM評価法の検討を行うこととしている。
さらに、引き続きの検討として当研究所関係者とも協力し、ISOの海洋構造物関係規定検討WGにおいて、当所で提案した波浪中における海洋構造物のVIM評価法について協議を行い、ISO基準として規定化されるよう対応を行う方針である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H27年度は、大型模型（コラム形状は円筒型、コラム直径1m、喫水0.7m、排水量2.4ton）を使ったVIM試験と相似形の小型模型（大型模型の1/5サイズ）を使ったVIM試験の両者を海上技術安全研究所海洋構造物試験水槽において実施し、VIM現象に及ぼすレイノルズ数影響を明らかにした。
海洋構造物試験水槽の試験では、想定したよりも潮流速が発生せず、大型模型の試験では相対的に中速域の試験に留まった（ただし、換算流速（VT/D、V：流速、T：模型を拘束する係留システムの固有周期、D：模型の代表径（ここではコラム直径））で12までは試験を実施）。限定された試験結果ではあるが、前回実施した海上技術安全研究所400m水槽試験結果とも合わせて考察を行っていきたい。また、様々な小型セミサブ模型を用い、コラム間隔、喫水、ロワーハルの影響を調査し、浮体形状とVIM発生傾向との関係を明らかにした。これらの成果については、今年度、論文発表等を通じて、成果公表の予定である。
研究項目の1つとして位置づけていたセミサブ浮体の波浪中VIM現象の解明については、研究担当者が従前に実施した単円筒型浮体の波浪影響と同様の傾向（相対的に小さな換算流速でVIMが発生を始める）が得られるとの感触を得たが、セミサブ浮体のVIM現象自体が単円筒型浮体に比べて相対的に小さいこと、さらに水槽で発生させた流れの乱れが大きく、明快にその現象を示すに到らなかった。本件については（今後研究が行われた際の）引き続きの対応とさせていただきたい。
昨年度発表を行った内容も含め、現状までに5本の論文発表を行っている（内、査読付き論文3本）。引き続き有効な成果公表を行っていきたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果の公表に関して、セミサブ浮体の基本形状の1つである単円筒型浮体のVIMに関して推定方法を新たに提案し、セミサブ浮体のVIM評価法の足がかりを得たところである。ただし、流れに直交したTransverse方向のVIM推定に留まっている。セミサブ浮体のVIM現象を考えた場合、流れ方向、すなわちIn-line方向VIMや回頭方向の動揺（Yaw方向VIM）評価も重要となるため、それらの推定法について検討を行いたい（現状、そのような運動モードの推定手段が確立していない状況）。
また、H27年度に得られた小型模型の試験結果を活用し、レイノルズ数影響の表現、さらにロワーハルも含めたセミサブ浮体のVIM評価法の検討を行う。
ISOに関しては、本年内にISO19904-1（Petroleum and natural gas industries -- Floating offshore structures -- Part 1: Monohulls, semi-submersibles and spars）の改訂ドラフトが最終化されることになっているが、作業の進捗が遅々としている。ただし、当研究所からの発信成果が盛り込まれる予定とはなっているため、引き続きの対応として当研究所関係者とも協力し、波浪中における海洋構造物のVIM評価についてISO基準に反映されるよう対処する。
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| Causes of Carryover |
2万4千円繰り越すことになったが、ほぼ予定通り研究費を使用した。入札等による想定額との差も発生している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の必要な消耗品購入に使用させていただきたい。
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