研究紹介（鈴木研究室）

１．浮体式洋上風力発電に関する研究

近年、地球温暖化が地球規模での切迫した環境問題として認識され始めており、
地球温暖化の解決策として、各国でクリーンエネルギーの利用が始まっています。
風力利用が進む欧州などでは、陸上での風力発電に加えて、風況の良い海洋を利用した着底式の洋上風力発電も盛んになっています。
我が国においては、欧州のような遠浅の海底ではないために、浮体式の洋上風力発電の検討が行われています。
日本は広大な排他的経済水域を有しているため、浮体式洋上風力発電が実現すれば、
枯渇資源への依存、低エネルギー自給率といった我が国特有の問題解決にも大きく寄与すると期待されます。

当研究室においては、模型実験、数値実験を通して、
・潮流、波などで生じる浮体の揺れを最小限に抑える為の浮体設計
・浮体式風車翼にかかる荷重の評価
・洋上での時系列データを使った発電量の詳細推定
などを行っています。

２．ライザー

ライザーとは海洋開発の様々な場面において用いられる水中線状構造物のことです。海洋石油・天然ガスの開発、海洋深層水の汲み上げ、CO2の海洋隔離、マンガン団塊の掘削、海洋底の科学調査など様々な需要があり、現在2000m級のライザーが実用化され3000m級の開発が行われています。
近年、ライザーの大水深化に伴う様々な課題について研究が行われていますが、特にVIV(Vibration Induced Vortex)が主要なテーマとなっています。VIVとは渦剥離による流体力によって生じる振動であり、非常に複雑な流体-構造練成問題であるため、解析の難しい問題となっています。


現在、当研究室においては、VIVに関連して
・流体力実験に基づくライザーの時間領域解析法
などの研究を行っています。また今後
・高レイノルズ領域における実験
なども行われる予定です。

３．メガフロート

平地が狭く、四方を海に囲まれたわが国では、早くから沿岸域の海上空間が利用されてきました。本研究室では新たな手段として沿岸から沖合へ展開が可能なメガフロートを含む超大型浮体構造物を提案しています。
メガフロートとはギリシャ語のメガ(巨大)と英語のフロート(浮体)の造語で、浮体構造物、係留装置、浮体上建築物、防波堤、陸上とのアクセス施設などによって構成されるシステムのことです。

メガフロートの利点
・海洋環境に与える影響が小さい
・耐震性に優れる
・施設の移動、拡張、撤去が容易
・内部空間を多目的に利用できる
・大水深、軟弱地盤の海域にも設置可能

メガフロートの例
・海上空港
・コンテナターミナル
・防災基地
・石油備蓄基地

本研究室で現在行っている研究
・弾性波トモグライフィーを用いた大型浮体構造物内の損傷箇所の特定方法の検討
・メガフロートを利用した海洋空間利用法の提案
などを行っています。