ポテンシャル流と計算流体力学モデルを用いた3自由度の没水円筒点吸収体の波動-構造相互作用動力学の比較【JST・京大機械翻訳】

Dafnakis Panagiotis; Bhalla Amneet Pal Singh; Sirigu Sergej Antonello; Bonfanti Mauro; Bracco Giovanni; Mattiazzo Giuliana

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218200670850 整理番号：22P0072315

ポテンシャル流と計算流体力学モデルを用いた3自由度の没水円筒点吸収体の波動-構造相互作用動力学の比較【JST・京大機械翻訳】

Comparison of wave-structure interaction dynamics of a submerged cylindrical point absorber with three degrees of freedom using potential flow and computational fluid dynamics models

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発行年： 2019年08月14日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年10月26日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

本論文では,ポテンシャル流および完全分解計算流体力学(CFD)モデルを用いてシミュレートした,水中円筒点吸収体の上下動,サージおよびピッチ動力学を比較した。ポテンシャル流れモデルは時間領域Cummins方程式に基づいているが,CFDモデルは仮想領域Brinkmanペナルティ(FD/BP)技術を用いる。水中シリンダは,コンバータの上下動,サージ,ピッチ運動を抑制するパワー離陸(PTO)ユニットを用いて海底に係留され,全ての3モードからエネルギーを吸収する。ポテンシャル理論は,上下動とサージ運動の振幅を過大予測し,一方,完全浸漬軸対称変換器に対しては,わずかなピッチをもたらすことを実証した。また,CFDモデルが確実に捕獲できるブイの遅いドリフトを過小評価した。さらに,完全分解CFDシミュレーションを用いて,種々のPTO係数,ブイの質量密度,および入射波高の下で,3自由度(DOF)円筒ブイの性能を研究した。線形ポテンシャル理論によって予測されたPTO係数は,中程度および高急勾配の波に対して準最適であることが実証された。PTO減衰の予測値より高いとき,波動吸収効率は著しく改善された。ブイのいろいろな質量密度によるシミュレーションは,低い質量密度による変換器がそれらのPTOと係留ラインにおいて増加した張力を持つことを示した。さらに,質量密度はデバイスの共鳴周期の範囲にも影響した。最後に,異なる波高によるシミュレーションは,より高い高さにおいて,変換器の波動吸収効率が減少して,利用可能な波力の大きな部分が吸収されないままであることを示した。【JST・京大機械翻訳】

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波力発電,潮力発電 , 海洋エネルギー , エネルギー変換装置 , 流体波,流体振動

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