海洋科学技術センター試験研究報告　JAMSTEC　R 23 (19､90　Mar.)

沖合浮体式波力装置ＦＯＷＡＤ の

実海域中諸特性の予測について

堀田 平 鷲尾 幸久 宮崎 武晃

沖合に浮遊して波エネルギーを効率良く吸収,変換する沖合浮体式波力装置（ＦＯ

ＷＡＤ）の実海域における波エネルギー吸収特性,消波特性,係留力特性および運動

特性などについて縮尺模型を用いた水槽実験結果をもとに推測することができた。

ＦＯＷＡＤ は振動水柱型空気タービン方式の波力装置であり,装置内に有する複数の

空気室の開口部を波上側に向け,それぞれの空気室前方にプロジェクティングウォー

ルを,後方に浮力部を張り出させることによって波エネルギー吸収効率を向上させ

ると同時に,装置の安定性も向上させた装置であるＯこの方式の装置は,波浪中とり

わけ斜め方向から入射する波に対して動揺が小さく，これにより波エネルギー吸収

効率が向上し,実海域で平均的に30 ％ を得ることができることが明らかになった。

また係留力についても十分安全側にあることが,しかし消波性については改良 の必

要があることが判った。

キーワード：海洋エネルギー，波力発電

Estimation of the Performance of

the Floating Offshore Wave Power Device

(FOWAD) in the Sea

Hitoshi HOTTA*! Yukihisa WASHIO*2

Takeaki MIYAZAKI*2

The performance of wave power ahsorption, wave dissipation, mooring line ten-

sion and oscillation in reqular and irreqular (long-crested and short crested) waves

of the Floating Offshore Wave Power Device (FOWAD) were mesured and ana-

lyzed by the scale model test in the wave tank, and avthors could estimate their

peormances in the sea.

FOWAD is an osclillating water column type device equiped with some units of

air turbine generators, which turns its air chambers to the weather side of waves.

＊１　　海洋開発研究部

＊２　　Marine Research and Development Department

１４ １

So, we can say it is one of the terminotor type wave power devices. But, it has

several projecting walls in front of each air chamber, and several buoyancy parts

behind each of them and a stabilizer at the bottom.

Due to these structures, the perfolmance and stability were improved over the

former terminator type device so, consequently we could find out that FOWAD

will perform with about 30% efficiency of wave power absorption average in the

ocean and moring line tension is within the limits of safety even in a rough sea

state, but the performance for the dissipation of waves should be improved. This

paper describes the results of the investigations.

Key ｗｏｒｄ: Ocean Energy Utilization Plant, Wave Power Device

１　はじめに

近年，経済の成長率が緩和され社会が成熟する

につれて環境に対する人々の関心が高まりつつあ

る。勿論，これまでにも高度経済成長期には産業

廃棄物による公害が重大な社会問題となったこと

があったが，これは生産技術の進歩により多くは

解決された。しかし，安全に対する追求はいわば

限りなく，昨今では，より本質的な対策，つまり

生産装置 。施設自体の根本的な見直しもしくは存

在の是非についての検討を求める声が聞かれるよ

うになってきた。

その話題のうちの一つが化石燃料によって生じ

るＣ０２の増大に起因するといわれている地球の

温暖化であり，海面の上昇である。これはエネル

ギーの根幹をなすものであり，それらの対策には

十分かつ極めて慎重な検討を要するが，いずれに

しても代替策について検討を進めておくことは必

要である。そして，そのうちの一つとして自然エ

ネルギーの利用がある。しかし，自然エネルギー

には無公害で永久に利用できるという特徴がある

反面，量，質および利用コストに少なからず問題

を含んでいる。そのため，いわゆる石油ショック

によってブームとなった。これに関する研究開発

も，その後の石油価格の低落によって急激に下火

になってしまった経験を持っている。

たとえば，将来の日本の電力供給系統に自然エ

ネルギー（水力を含まない）によるものが，高い

割合を占めるということは，総供給量が減少しな

い限り容易ではないことは予測できる。　しかし，

１４ ２

ローカルな，つまり僻地や遠隔地において限定さ

れた需要に対する自然エネルギー利用の可能哇は，

現状においてさえ十分残されている。それに加え

て前述したように，将来に向けてあらゆる機会に

クリーンなエネルギー源の研究開発を進めておく

ことは，次世代に対する我々の義務でもある。し

かも，これは我が国のみを対象として考えるので

はなく，海外においても十分活用されるように考

慮することも今後は不可欠である。このような状

況に適合するのが，波浪エネルギーを利用する波

力装置の研究開発である。

ところで，波力装置については，これまで数多

くの方式が提案され，そのうちの幾種類かのもの

について実海域実験までが行われた。海洋科学技

術センターでも，これらのうちの一つである浮体

式の振動水柱型空気タービン方式の波力装置につ

いて昭40 年代より研究開発を実施してきた。 そ

して，最近，波エネルギー変換効率，変換量，安

全性，経済性に加えて装置後方海域の静穏化にも

寄与する「沖合浮体式波力装置(Floating Offs-

hore Wave P ower D evice ； Ｆ Ｏ Ｗ ＡＤ ）」 が 実 用

-一 一化 へ の 可 能 性 を 持 つ も の で あ る こ と が 明 ら か に な

りつつある。 ＦＯＷＡＤ は，装置の長手方向を波

峰方向に合わせて波浪中に係留される波力装置で

あり，浮体式ターミネーター型波力装置とも呼ば

れる。著者らはこれまでに本方式装置の基本的な

特性について研究開発を進めてきたが1)` 2)， こ

れにより波エネルギー吸収効率，消波特性ともに

｢海明｣7) 型装置に比べて優れ，係留力特性にっ

JAMSTEC　R 23 (1990)

いても実用上問題がないことが明らかにされた。

また，実海域の波浪条件下でも十分にそれらの機

能を発揮することが，前報1)で明らかにされた。

しかし，いずれも波浪，水槽もしくは模型などが

限定され，実海域での実機稼働時に対して多くの

拘束条件下での結果とならざるを得ず，定性的に

も定量的にも汎用性のある特性を見出すには到っ

ていなし、。また，そのため FOWADに関する設

計法についても指針を示すことができていなかっ

た。そこで，著者らは，まずこれまでの経験と実

績をもとに想定設置海域における最適な FOWA

Dを求め，これの縮尺モデルを 3ユニット設計 ・

製作した。そして， これを用いて実海域波浪を再

現できる大型水槽において各種の計測を行い，各

特性について解析を行った。本実験においては，

縮尺 1/40に想定し， 3ユニットの模型を並列

に水槽中に配置し，正面規則波，斜め規則波，一

方向(長波峰)不規則波(; long crested wa ves)

および多方向(短波峰)不規則波(; short crest-

ed waves)中において， FOWADの空気出力，

波浪中運動，係留カおよび FOWADに対する入

射波・透過波などを計測し，波エネルギー吸収特

性，運動特性，係留力特性および消波特性などに

ついて解析を行った。

その結果，実海域において FOWADが十分機

能を発揮しまたその定性的・定量的傾向につい

ても把握することができ，一方そのための FOW

ADの設計法についても明確にすることができた。

本報では，これらについて述べる。

2 沖合浮体式波カ装置

沖合浮体式波力装置 (FOWAD)は， これまで

浮体式ターミネーター型波力装置として基本的な

波エネルギー吸収特性，係留力特性および基本構

造などが著者らによって検討されてきた1)-6)。

また，振動水柱型空気タービン方式の波力発電装

置について，アテニュエーター型浮体装置である

「海明J7)や波打ち際に固定された「沿岸固定式

波力発電システムJ8) の実海域実験の成果があり，

さらに防波堤に組み込むための 「波力発電ケーソ

ン」についての高橋ら 9)および合田らゆの報告が

ある。また，振動水柱型の装置の波エネルギー吸

収効率を向上させる手段とし“ハーパー効果"が

JAMSTEC A 23 (1990)

あるが， これについても Malmoω や著著者

らゆゆ によって既に報告されている。 ここでは，

それらの知見をもとに従来の浮体式ターミネーター

型波力装置の復原性能を高めつつ波エネルギ、ー吸

収性能を向上させ， しかし建造コストは増大させ

ないような，いわゆる最適型の沖合浮体式波カ

装置;(FOWAD)の縮尺模型を設計，製作した。

2. 1 装置の基本構成

波力装置は，①存在する平均波エネルギー量，

②空気タービンの最適規模，③建造・設置及びメ

ンテナ ンスの容易さ等を考慮すると，装置一基あ

たりの規模はコンパクトなものとして， これを需

要規模に合わせて適宜複数基を配列する方式が適

している。

2. 1. 1 空気室

FOWADは波進行方向に直角に配置されるの

であるから，その波エネルギー吸収メカニズムは

前報にも示したように振動水柱の非対称運動ωlこ

依るものである。したがって，空気室の設計にあ

たっては，高橋らの行った波力発電ケーソンにつ

いての検討結果9)を適用することができる。それ

によれば，空気室奥行き(波進行方向寸法)は卓

越波浪の波長の 10---14%程度であり，実機スケー

ルにおける卓越周期(これを利用対象周期とする)

を7秒とすれば，最適奥行きは約8m程度とな

る。

一方，空気室幅は，入射波の空気室当りの波エ

ネルギー量とそれを吸収するための負荷装置(振

動水柱型装置の場合は空気タービンもしくはノズ

Jレ〉とのマッチングならびに全体構造強度上の観

点から決定される。後者については，詳細な構造

設計を必要とするのでここでは言及しない乏して，

前者についての検討を行う。

まず， i沿岸固定式波力発電システム」に使用

された同型タービンが，直径1.3m， ロータ一一

枚当り環状流路断面積 O.6185 niでありゅ， これ

を“ノズル負荷"としたときのノズル面積に換算

するには環状流路断面積にローターの枚数 (2枚〉

とタービンノズル換算係数(約 1/16)を乗ずれば

良いので約 0.2niとなる。このノズルにマッチ

する空気室は最適ノズル比(ノズル面積/空気室

面積)が 1/100---1 /150程度であることか

らm，空気室面積として少なくとも約 30niを必

143

要とすることが判る。

一方，最大かっ低コストのウェルズタ ービンと

して，著者らの 1人が検討した結果によれば附直

径2.3m程度のタンデム型のウェルズタービンが

得られる。したがって， このタービンを用いた場

合の最適な空気室は，前述と同じ面積比が適用さ

れるのであるから，約3.13倍つまり約 94rrfとな

る。前述したように奥行きは 8mとしているの

であるから，空気室の最適幅は約 12mとなる。

ところで，実海域における波パワ ーPWは次式

で推定できるとされている則。

P w • . O. 49 H s2 • T s ……ー(1)

乙乙で，Hs ;有義波高 (m)

H s ;有義波周期〔秒〕

乙れに， r海明J第二期実験時の山形県由良沖

の平均的な波浪条件として，

H s = 1. 6 Ih， T s = 7秒を代入する と，

Pw均 9.3kW/m20)を得る。

幅12mの装置に入力する波パワーは約 112kW

であり，空気出力効率を 40%，タービン効率を 40

%，発電機効率を 90%とすると，平均的な発電

出力は約 16kW， したがって定格は荒天の安全を

考慮して約 150kWとする。「沿岸固定式波力発電

システム」が定格40kWであり，これが波エネル

ギーがかなり減衰する波打ち際に設置されていた

ことを考慮すると， FOWADめ幅 12mの一つの

空気室に搭載する発電機の定格を 150kWとする

こと，およびタービン径も 2.3mとすることは妥

当であることが確かめられる。 カーテンウオー

ル没水深さ d(図 1参照)は，固定式および浮体

式それぞれの装置について次のような値が採用さ

れる。

( 1 )固定式 ;d = O. 25 Hmax9) (ただし，

L. W. L.を基準水面とする。)一一一1)

乙乙で， Hmax;設計最大波高

( 2)浮体式・ f

'T均 2π"j1 owc / f[ 12)一 一 一 一2)

乙乙で， T;利用対象波浪周期

g;重力加速度

10ωc;振動水柱長さ

144

(=-?+{d+す一})

a; 空気室奥行き

b;ff関口高さ (".aが最適)

ただし， これは空気室にハーパーなどが取付け

られていない場合である。

本ケースでは 2)を用い，T= 7秒， α=8mと

して最適な dを求めると約4mとなる。しか し，

これにハーパーを取付けるとdはこれより小さな

値で最適となる。よって，ここではd=2mとす

る。

H一一一一 a一一ー一一→

:・..昼 '.，JL.

立 一一d 十一一

b

図 1 空気室概略断面図

Fig.1 Scheme of sectional plan of the air

':'chamber

2. 1. 2 全体構造

前項で、述べた空気室を波峰方向つま り波の進行

方向に直角に複数個並べ， これを 1ユニットとす

る。これより 1ユニットあたりの総計の出力を増

大させ，出力あたりのコストを低減することがで

きる。ただし， 1ユニットの全長には建造，設置

およびメンテナンスに加え，出力特性などを考慮

すると最適値が存在するO

(1) 建造

本装置は，浮体式であるため，装置の長手方

向を波峰方向に合わせるとしても，波浪中で生

じる hogging，saggingによる曲げモーメン ト

は小さくない。したがって，現在までの実績か

ら鋼構造とすることがまず考えられる。その場

JAMSTEC R 23 (1990)

合， これを建造する船舶建造用ドックの規模か

ら装置寸法の最大値が設定される。しかし， コ

ンクリート構造もしくは複数の鋼構造物を洋上

で接合する技術が適用できるような場合にはこ

の限りではない。

(2) 設置

建造地から設置地点、までの装置の運搬および

設置作業つまり係留作業などの難易度，安全性

および経済性，さらに係留装置の規模などの要

因に依ってもユニットの規模は定められる。ま

た，他の船舶等の航行や漁船の操業等に障害と

ならないよう配慮することは不可欠であり，周

囲の景観とマッチするよう考慮することも必要

になってきた。

(3)メンテナンス

20--30年間にわたって稼働させようとする

と，その期間中に幾度かの点検，補修作業を必

要とするO その作業内容および装置規模により，

装置を係留システムから外し建造用ドックまで

運搬して実施するケース，および現場で管便な

作業で十分なケースなどがあり，これらも十分

考慮したうえで装置の規模を決めなければなら

ない。

以上の諸条件を考慮すると波力装置の適正な規

模はほぼ一般的な船船と同程度となることが推定

される。したがって， ここでは装置の規模を波力

発電装置「海明J(長さ 80m)と同程度とする。

なお，本装置はターミネーター型であるため，

波エネルギー吸収効率特性は装置の奥行きと波長

の比の関数となり，装置の全長には概ね影響され

ない。しかし，前報にも述べたように，長手方向

に並べた複数の空気室の波エネルギー吸収効率つ

まり出力は均一ではなく，両端のそれが他と比べ

僅かで、はあるが低くなっている。しかし，総合出

力に与える影響はさほど大きくないため，装置長

さの決定にあたりこれを考慮することは重要では

ない。また，当然のことではあるが，浮力部分も

不可欠であり，これを含んだ構造としなければな

らない。以上の諸点を鑑み，図 2に示すような，

ハーパー付き空気室を 5室有する全長 72mの装

置を最適型のーっとする。なお，図中に本装置の

運動モードについても示しておく。

Yaw

Surge UROII

Pitch

-し、EEJm

m

・-t

t

n

u

rEL

むWave

図 2

Fig.2

供試模型と 6成分の運動

FOW AD model and 6 components of motion

JAMSTEC R 23 (1990) 14ラ

こでは目的としていないので，係留ラ イン本数，

アンカー ・中間シ ンカ ーなどの有無および仕様な

どについては厳密に考慮していない。

2.3 複数配列

総計としてより多くの波エネルギーを吸収し，

かっ，より広い静穏海域を造成するために，前述

した装置(FOWAD)を複数基配列する必要があ

る。 しかし，この配列方法については，浮消波堤

について幾例かが報告されているだけであり，定

量的な検討および最適配列のための指針は，明確

になされていなし、。 したがって， 本報においてこ

れについて詳細について検討する ことは避け，単

純な配列状態における FOWADの各種特性につ

いて述べるこ ととする。

ここで採用 した配列状態は，三基の FOWAD

を装置長手方向の一直線上に各基の間隔を L/ 2

2. 1. 3 空気タービン・発電機

各空気室に搭載する空気タービン・発電機につ

いては，その製造コストを考慮しつつ，振動水柱

の運動に対し“最適負荷"とするべく，その規模

を決定する必要がある。2.1. 1にも述べたように，

“最適負荷"のための条件は，ノズ、ル比で 1/100

，..._， 1 /150程度であり，これに合うように空気ター

ビンを設計する。また，発電機についてはこれも

前述したように，入力エネルギー量とその変動お

よび極値予測のための統計的な諸量な らびにター

ビン規模を考慮しなければならない。

2. 2 係留システム

設置海域の想定水深を「海明」実験と同程度と

し 40mと設定した。 したがって， 経済的な観点

から，係留は索鎖による弛緩係留を採用するこ と

とした。ただし，係留システムの詳細な設置をこ

大波高造波装置(ダブルフラ ッフ。型)

50m

E

OCN

恥乾ゾ

-kぽ僚制

Ocean l Basin ;

分割型j2i皮装置(144ユニット)

50∞

llA

昇降床

! :1L=-J= ====J~[==，n j ili

A-A'

L一

JAMSTEC A 23 (1990)

実験水槽 (OceanBasin)

Scheme of the wave tank (Ocean Basin )

図 3

Fig.3

146

作した。模型の寸法図を図4に，外観を写真1に，

主要諸元を表 1に示す。なお，負荷は“ノ ズ、ル負

荷"とし，模型天端の各空気室の中心にノズル比

1/120の開孔を設けた。材質は空気室部が厚

さO.2mm，底板が厚さ 2mmの鋼板であり，

FOWADモデル諸元

Principal particulars of FOWAD

model

表 l

Table 1

1，800mm

400mm

350mm

50mm

5室

25mm

250α1m

400mm

200mm

全長〈波峰方向長さ〉

奥行〈波進行方向長さ〉

カーテンワオール没水深さ

空気室数

ノズル直径

空気室部

t事力部

底板部

高さ

喫水

(L;装置全長)だけ離して係留したものである。

3 実験

実験はノルウェー ・トロンハイムにある MAR

INTEK社所有の OceanBasinにおいて 1989年 3

月に実施した。実験には，当社で製作された 3ユ

ニットの FOWAD模型を用い，規則波中から実

海域を再現した多方向不規則波中まで，波エネル

ギー吸収特性などの基本特性が調べられた。

3. 1 実験水槽

実験に使用した OceanBasinは図 3に示すよ

うに長さ 80m，幅 50m，水深o"" 10m (可変)

の大型平面水槽であり，側方二面に造波装置，ま

た海流発生装置および風発生用ファンも備え，海

象を忠実に再現できる水槽として世界的に名高

い幼。 とりわけ，水槽の長手方向の側壁に設けら

れた造波装置は分割型(スネーク型もしくはMu-

lti-Flap型とも呼ばれる)の装置であり， これ

で，多方向不規則波 (Short-CrestedWave)を

発生することができるm。

なお，本実験においては水深は 1.0mに設定し

7こ。 30.0Kg

87mm

約2.1sec

重量

R 0 1 1固育周期

KG 3.2 FOWAD模型

製作した FOWAD模型は 2章において述べた

装置の 1/40の縮尺模型と して， これを 3基製

，a'e'BE

unit;mm

h

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1-47

FOWAD模型寸法図

Plan of the FOW AD model

図 4

Fig.-4

JA'MSTEC R 23-(1990)

写真 1 供試模型

Fhoto 1 FOW AD model

浮力部分は硬質のウレタンを用いた浮力材である。

表面は各部とも十分滑らかで、あり，さらにペイン

ト塗装を施した。

係留は各ユニ ットともに4本のチ ェーンを用い

て弛緩係留状態で図 5および図6に示すように係

留した。使用したチェーンは，水中重量 0.053k

g/mのものであ り，これを各ラインとも 4mと

しTこ。

なお，正面 G餓機方向)に向かい右側のユニッ

トを No.l，中央のユニットをNo.2，左側のユニッ

トを NO.3と称することとする。

3.3 計測

計測は波，装置の運動，空気圧力，係留力につ

Moorin[ foree raure

金

いて，サンプリングタイム O.06秒でデジタル量

に変換しかっコンビュー ターに記録しつつ下の

要領で行った。なお，計測点の配置概略図を図 7

に示す。

(1) 波 ;各ユニットの中心線上の装置前方お

よび後方に，すなわち各ユニットに

ついて入射波，透過波を，また 3基

のユニ ットの長手方向中心線上の側

方(1点)で通過する波を計測した。

とりわけ，中央ユニ ットの前 ・後方

では波の方向成分も計測するため各々

8点のサーキュラー・アレイ (直径

1. Om)を配置した幼。なお，波高

計は図7中の WHで示される 1，......，2

1までの.であり，また波検定にお

いて中央ユニットO位置でも計測を

行った(WH22)。波高計のセ ッテン

グ状況を写真 2に示す。

(2) 運動;図2中に示す Heave，Roll， Sway， P

itch， Surge， Yawの6成分の装置の

運動を中央ユニッ トについてのみ計

測した。なお，計測には非接触型運

動計測装置として MARINTEKが

開発した OptopOS24)を使用した。な

お，本装置は浮体内の任意の 1点お

よびその点のまわりの 6成分運動を

出力することができるが，本実験に

Wau

urinr line 1" ".0 m

(0.053 ~ÍlI in Water)

図 5

Fig. 5

実験配置図(係留状況)

Mooring condition of the FOW AD

148 JAMSTEC R 23 (1990)

lIuker

II

Wan

hlQDrio& Jina

WUu deptb 1.0

， ・ ーーーー

c;:・由

15J

m

Wu・IaTsorber ullit j

M削 n(line (1=4.0 m)

l 1

実験配置図(全体平面図)

Setting conditon of 3 units of the FOW AD

l4 l 5

W u e maker

l8 l 9

図 6

Fig.6

l 12

φ1.0

pressurelfUre P 1

Mf3

X

-岡

Moorinl

F伊沢

Mf 4

山山主|

よへ!ロ==ニ

宮『芸当E--u、-

N.N

-W幽

』勺F

.8

。l2

[unit;mJ l3 l6

~ L7 l10 l11

149

実験配置図(計測点詳細)

Setting condition of mesuring points 図 7

Fig.7

R 23 (1990) JAMSTEC

写真 2 波高計設置状況

Photo 2 Setting scene of wave deteclors (the

bottom ofthe wave tank was risen up)

写真 3 空気圧力計

Photo 3 Air pressure gauge

おいては浮体中央，中心線上 (0位置)の静水面高さの点に関する運動

を計測・解析した。

(3) 空気圧力;各ユニットの 5つの空気室のう

ち全て中央の空気室に付いてそれぞ

れ空気室内の圧力変動を計測した。

1ラO

計測した空気室は図 7中の P1 t P

2およびP3である。なお，使用し

た圧力計は ENDEVCO社のピエゾ

型圧力変換器 8510-15であり， こ

れを写真3に示すように天端を越波

して来る波によって濡れないよう取

り付けた。

(4) 係留力;中央ユニットにつながれた4本の

係留ライン全てについて係留ライン

張力変動を計測した。計測点は図 7

中のMF1 ---MF 4である。計測は

リングゲージによって行い，これを

各ラインの装置への取付部につない

だ。ただし， MF 1については実験

中に計測不能となったため，ここで

はMF2およびMF3によって取得

されたデータをもとに解析を行った。

3.4 解析方法

3.4. 1 入射波カエネルギー

(1) 規則波

規則波の持つ波エネルギーの計算には，著者

らがこれまでに用いてきた手法を用いた。すなわ

ち，単位長さ当りの波エネルギ-E;ωは次式で、得

られるとした。

Ew = HJi . T w [kW/m]………………(3 )

乙乙で， Hw;波高 [mJ

Tw ;波周期 [sec]

したがって，空気室一つあたりに入射する波エ

ネルギー ω は，空気室幅 bを乗じ，

eω= Ew . b [kW] ………………(4)

とする。

(2) 不規則波

不規則波中波エネルギーは合国防の記述に従っ

て，次式で求めた。

Ew '. O.49Hs2

• THS [kW/m] …・・・(5)

乙乙で，Hs ;有義波高

T HS ; 有義波周期(均Tpll.05)

T p ; スペクトルピーク周期

JAMSTEC . R 23 (1990)

空気室あたりの入射波エネルギーは，規則波

と向様に，これに空気室幅bを乗じる。

なお， これは一方向不規則波中および多方向不

規則波中ともにこの計算法を用いた。

3.4.2 空気室出力

(1) 規則波空中気出力

規則波中空気出力 P。は，空気圧力のピーク

値 Pa[kg/m2Jを用いて以下の計算ででた25)。

ん =Ccon . Cave

.♂万air . S n

. Cn . 1ん1%

[W] ...・H ・..(6)

乙乙で，Ccon ;単位換算係数(".(9. 807

[W Ikg . m/sec])

Cave ;平均定数(.. 0.4244)

ρ。ir; 空気密度(員0..1229[kg.se<flm4]

。t15) S n ; ノズル面積 [m~]

C n ;ノズル縮流係数(=O. 65)

P a ; 空気室内圧力変動ピーク値[kg/m2]

空気室出力効率九=んleωx100 [労]

… ( 7)

(2) 不規則波中空気出力

不規則波中での空気出力を求めるには，データ

収録の時刻刻み毎に空気出力を計算し，それらを

集計して平均値を求める方法が最も精度が高いが，

本実験においては，データの O値のドリフト(オ

フセッ トの変動)が大きいため次の方法を採用し

た。

まず，不規則変動する空気圧力の値がゼロクロ

スする毎に各々その振幅値(最大値)p，αmpとゼ

ロクロス聞の時間(半周期)T'劃を求める。そして，

それらを規則波中空気出力の解析法と同様の以下

の計算法に代入し，空気出力の平均値Pαveを求

める。

Pave = [ Ccon・CaveJ2iρair . S n . Cn・

i{|PaU% ル 0，i} ] I Ttotal

[W] ……・ (8)

乙乙で， i ; t番目の空気出力変動振幅(およ

び半周期)

n;空気出カ変動振幅(および半周期)

の総数

Ttotal; n個の空気出力変動振幅に要する

総時間

空気出力効率はむは規則波中空気出力と

同様に，次式で得られる。

マ。 =Pave x ew x 100 [%]……… (9 )

3.4.3 消波特性

消波特性は，規則波中および不規則波中ともに

表 2に示す各ユニットの前方および後方における

波高比(入射波高/透過波高)より求めた。なお，

不規則波においては，波高として有義波高を用い，

この有義波高はパワースペクトラムの標準偏差に

4.004を乗じて求めた値とした紛。

3.4.4 係留力特性

係留力は，計測時間内の最大値Fmαxおよび

入射波に応答する変動値の両振幅Fαmpが計測

され，いずれも次式で無次元化した。

表 2 消波特性計測点 (WH;図7参照)

Table 2 Wave detector number for measurment of the transitted

wave hight ratio

ユニット番号 1 2 3

ユニット位置 右 中央 左

入射波 1 0 5

透過波 1 1 1 5 20

JAMSTEC R 23 (199.0) 1ラ1

CFmaxニ Fmax/{1/2ρg2(HI2) 2・Lln}

…….. UO)

CFamp=Famp/{1/2ρg2(HI2)2・LIn}

・・(11)

ここで， H，・波高

L;装置(波峰方向)全長

π;片側(波上側もしくは，波下側)

係留ライン本数

なお，不規則波中解析においては， CfF九F九arr叩の

解析は行っていない。

3.4.5 装置の運動

(1) 規則波中

多成分運動は，各運動の振幅 (Heave;t a， Sw-

ay; f a， Roll;ゆa，Pi tch ;. e a)を入射波振幅 ha

および波数k(=ω2/g)を用いて，以下のよ

うに無次元化した。なお， Surgeおよび Yaw

については解析を行っていない。

Heave; t a/ha

Sway ; f a/ha Roll ;φa/kha

Pitch ;θa/kha

(2) 不規則波中

不規則波中運動については，各運動についてパ

ワースペクトルを求めた。

3. 5 実験条件

3. 5. 1 波浪

(1)正面規則波;FOWADに正面から入射し

て来る規則波としては，表 3に示す 12種の波を

造波した。表中の目標波高は造波指令信号設定時

の値であり，実際に造波した波高とはやや異なる。

なお，いずれも計測時間は波開始から約 2分間で

あり，各種の解析は入射後にfluctuationが安定

してから 30，....，60秒，つまり計測データの後半を

使用した。

(2) 斜め規則波;FOWADの斜め前方から入

射角度α。 (α =0。が正面方向，時計回りが

正〉で入射して来る規則波として表4に示す 5種

類の波を造波した。なお，計測および解析時間は

正面規則波中と同じである。

(3) 一方向不規則波:JONSWAPスペクトル

(r =3.3)で表わされる一方向(長波峰)不規則波

として，表5に示す 4種の波を造波した。表中の

スペクトル周期および有義波高は，規則波と同様

に実際に造波したそれらの値とはやや異なる。な

お，不規則波の造波時間は，約20分間であり，

うち約 19分 23秒間のデータを記録し解析した。

造波した一方向不規則波中のパワースペクトル

の一例(RunNo.132)を図8に示す。

(4) 多方向不規則波;実海域における波浪に最

も近い波浪条件として，表6に示す 7種のJONS

WAPスペクトル(r=3.3)で表わされる多方向

(短波峰)不規則波を造波した。

表 3 造波した正面規則波

Table 3 Generatad normal regular waves

Run No. 周期〈秒〉 目標波高 (cm.)

101 0.62 1 .0 102 0.72 4.5 103 0.88 5.0 104・ 1 .0 1 5.0 1 0'5 1 . 1 3 5.0 106 1 .24 5.0 107 1 .34 5.0 108 1 .43 5.0 109 1 .60 5.0 1 1 0 1 .0 1 2.5 1 1 2 1 .0 1 7.5 1 1 3 1 ..0 1 1 0.0

1ラ2 JAMSTEC .R 23 (1990)

表 4 造波した斜め規則波

Table 4 Generated oblique rE3gular'waves

Run N o. 周期〈秒〉 目標波高 (.c.m)，

121 1・.01 5..0 122 1 .0 1 5.0 123 1 . 0 1 5.0

124 1 . 0 1 5.0 125 1". 0 1 5. O.

注〉 入射角度α・は正面を 0"とし時計回りが正α= O.はRun No.104を{井用した.

表 5 造波した一方向不規則波

Table 5 Generated long crested waves

Run N O. T p (秒〉 H s (c m)

1 3 1 1 .0 5.0 132 1 .3 5.0

133 1 .6 5.0 134 1 .3 1 0.0 .

注)T p ;目標スベクトルピーク周期 ぐ=1.05THs)

Hs;目標有義波高

Run No.132 0.0007

す 0.0006 白。 4ω0.0005 ~

e、』 昌

三0.0似 1

言 0.0003

rn 0.0002

0.0001

O.

FAEG. 1HZ]

Long Crsted Waves

入射角度〈

5 1 0 1 5 30 45

γ

3.3 3.3 3.3 3.3

J ONSWAP

|Tp : 1.3 sec

Hs=5.2cm

図 8 造波した一方向不規則波のパワースペクトル例 (RunNo.132)

Fig. 8 An exmple of power spectrum of a short crested waves

表中の 28は多方向不規則波の方向集中度ノマラ

メーター27)であり，次式の方向分布関数G(O)中に表示される指数である。

ここで， K;規格化関数造波した多方向不規則

波のパワースペクトルの一例(RunNo.141)を図

9に示す。

G ({}) = K. COS2S (tJ) .. U2) 3.5.2 その他の集件

(1)水深;実海域水深を 40mと想定し，その

JAMSTEC R 23 (1990) 1ラ3

表 6 造波した他方向不規則波

今 Table6 Generated short crested waves

Run N O. T p (秒〉 H s (c m) 7 2S

141 1 .3 5.0 3.'3 2 142 1 .3 5.0 3.3 4 143 1 .3 5.0 3.3 8 144 1 .3 5.0 3.3 1 6 145 1 .0 5.0 3.3 4 146 1 .6 5.0 3.3 4 147 1 .3 1 0.0 3.3 4

注) T p ;目標スベクト ルピv ク周期 (=1.05THs)

H s;目標有義波高

Run No.141 Short Crested Waves 0.0008

炉

問一m

h日

f

ed-戸M

V3-4・

si一52

N=一==

内

】

、

J

-

G叫

G

一-

Jη一H2

eu

a叫

円

U

A

u

nυ

《

U

(υωωNE) 3 (/) 0.0002

。-FREG. (HZ]

造波した他方向不規則波のパワースペクトル例 (RunNo.141)

0.5 1. 1.5 2.

図 9

Fig 9 An example of power spectum of a long crested waves

模型縮尺 1/40である 1.0mの水深で全て

の実験を行った。

(2) モデル諸元;FOWADモデルの諸元およ

びノズル比，ノズル開閉状態などについては

変えていない。

(3) 係留状態;係留状態についても変えていな

し、。なお，実験時の状況の一例を写真4に示す。

写真 4 実験状況

Photo 4 Ascere of the test in the wave tank

4. 結果および考察

4. 1 波エネルギー吸収特性

4. 1. 1 正面規則波中波エネルギー吸収特性

正面規則波中における，波周期に対する波エネ

ルギー吸収効率特性を図 10に示す。

図中の特性値には， T= 1. lsec付近における振

1ラ4 JAMSTEC R 23. (1990)

Regular ¥Javes 〈次〉

干Eコ亡!J~コ

@

。

60

C

O司 。50 パ}

円四

』 。;average 40

0

・0@

。

Q • 。。ω

心〈

同園

。

。@・

• 0 •

30

@

20

も

』

ω区。ハ凶

k内

ωロω-・『υ

s る。

ωk日付

注

--

IF

凶

-・圃

1 . 5 s c a 1

1 .0 0.5 。e Model

9 1 0 S c a 1

8 F u 1 1

7 6 5 4 3 」吋。

e

e c) i 0 d . P e r Wave

規則波中 波エネルギー吸収効率特性

Performance of wave power absorption in regular waves

図10

Fig. 10

Heave

1 .0 Ro 11

1 .0

• • •

• 0.5ト

MU4¥MW仰

•

0.5

得

ZV4

¥圃叫 • 吉弘

• • •

• •

斗

1 .5 ...Lー1 .0

• •

寸寸コ A。.ι

1 .5

• • •

( s e c) Period Wave (s e c)

1 . 0

Period Wave

0.5 。

規則波中 Heave運動

Characteristics of hea ve motion in

図12Fig. 12

規則波中 Ro11運動

Characteristics of ro11 motion in

図11

Fig. 11

1ヲラ

regular waves waves

R 23 (1990)

regular

JAMSTEC

動水柱の共振ならびに T=O.7sec付近における

ハーパーレゾナンス"と呼ばれるハーパー効果

により効率特性にピークが出現している。これら

の2つのピークによって広い周波数帯に亘って波

エネルギー吸収効率は向上することになり，従来

の浮体式波力発電装置に比べ格段に性能が改良さ

Wave Period ( s e c)

れたことが確認された。

なお， この特性は，ハーパーレゾナンス周期付

近で中央ユニットの効率が他のユニットと比べ低

くなること以外は， 3ユニットともほぼ同様であ

り，ユニット相互間の影響は，ハーパーレゾナン

ス状態時を除いて小さいことが判った。

この時の浮体運動として， Roll， Heaveおよび

Swayについて図11， 12および 13に示す。この

うち FOWADはRollおよびHeaveが実海域に

おける卓越波浪周期付近では十分小さく，これが

出力の改善に寄与しているものと考えられる。

一方，波高に対する波エネルギー吸収効率の関

係を図14に示す。これより，波高 5cm以上の

条件では効率はほぼ一定，つまりほぼ線形に取り

扱えることが確認された。

4. 1. 2 斜め規則波中波エネルギー吸収特性

波周期L01sec，波高弘5cmの規則波が FOW

ADヘ入射する角度を変えた時の波エネルギー吸

収効率に与える影響を図15に示す。なお，同図

中のプロットは 3ユニットによる値の平均値であ

2.0

$way

•

c唱

.c '¥. 1. 0

• •

e也

ふJ • • •

• •

。0.5 1 .0 1 .5

図 13 規則波中 Sway運動

Fig .13 Characteristics of sway motion in regular waves

AU

{hu

〈次)

c

。-・叫 • Wave Period ; 1.0 sec ~

Q

• h司 40ド 。

。ωA

〈

1

判。

~& ハ噌@

@

@

0・@

。くb• 30ト

Wave ゐ』(.)ω

c: ~ ω0

・-0..

ー20ト 一一←ーー

@ • ~ .

υ 1 0い.-ω

〉滑川〉戸

h

h

ω

。;average

。 一」ー-2.5

よ

5 ムー

1 0 1 2.5

(c m) Wave Height

図 14 波高による波エネルギー吸収率に及ぼす影響

Fig. 14 Effect on the performance of wave power absorption due wave height

1ラ6JAMSTEC R 23 (1990)

図 16，17および 18の各図である。波入射角が

α。であればFOWADに固定した座標系を考慮

すればFOWADへの入射波の波周波数がωcosα

になることであり， Rollおよび、Pitch運動に対し

ては見掛け上，波周期が長くなることに相当する

はずである。 Pitch運動はα=0。では行わず，

αの増加に伴い次第に増大しているが，ところが

Roll運動についてはその逆に減少している。図11

において，波周期 l秒付近では周期の増加に対し

運動応答は増加傾向にあるにも拘わらず，斜め波

中では前述したような現象が観察された。また，

Heaveについても， Roll，およびPitchとの連成

運動を考慮しなければ波入射角による運動の変化

は無いはずであるが，図17より明らかなように，

波入射角の増大に伴い運動がかなり減少しており，

とりわけこれが効率の増大に寄与しているものと

考えられるO これらは，連成運動それも FOW

AD自体の 6成分の運動聞のみでなく，各空気室

内の振動水柱の運動の間との連成運動も影響して

いることが考えられる。これについては今後さら

に研究を行うことが望まれる。

FOWADのRollおよびHeaveの固有周期がか

なり長周期にあり，本実験の波周期付近での共振

が考えられないような波周期の範囲であれば，装

置自体の波浪中運動が小さいほど波浪エネルギー

吸収効率は良いことがこれまでにも報告されてい

る。実験水槽の制約などで実験は00 (正面)450

(右舷側，すなわち“ l時 30分"の方向〉まで

の範囲で行われたが，この範囲においては，そし

てこの波浪条件(波周期)においては入射角度が

大きくなるほど波エネルギー吸収効率は高くなる

ことが見い出された。

因みに， この時の Roll，Heaveおよび Pitch

の各運動の波入射角による変化を調べたものが，

45

(d e g)

仁コ仁口己コ

3υ

。

νave period ; 1.0 sec

~ave height ; abt.5cm

ObliQue Kegular Waves

。

1 5

。

1 0

。

5

n

u

n

u

n

U

A

u

n

υ

n

U

7

6

5

4

3

2

(

渓

〉

む

〉

司

骨

hucω-u吋

』

』

ω

ω

M

W伺

』

ω〉

〈

。

1 0

α

斜め規則波中

特性

Performance of wave power absorption in oblique regular waves

Waves

波エネルギー吸収効率

o 1 Angle 1 n c i d e n t

図15

Fig.15

Heave

~ave Period ; 1.0 sec

wave Hじight; abt.5 cm

Roll

• • • • 0.2 . 1 0ト

•

訓

wZ¥ANU

• •

• 司£》『¥信念

O. 1 .05ト

45 30

¥，'a ve Per i od ; 1. 0 sec

Vave Height ; abt.5cm

.ι-1 5

4 1 0 5 。45

(d e g) eJv e

ov

.3a

υv

曹、..

o 5 10 15

lncident Angle

(d e g)

1ラ7

斜め規則波中 Heave運動

Heave motion in oblique waves

α Waves o f A n g 1 e Incident.

図17Fig. 17

α

斜め規則波中 Roll運動

Roll motion in oblique regular waves

JAMSTEC

。f

R 23 (1990)

図16

Fig. 16

る5)。本実験では，これを確認することができ，

多くの斜め入射波成分を有する多方向不規則波中

での性能が決して低下しないであろうことが推測

P i t c h

. 1 5

できた。

4.1.3 不規則波中波浪エネルギー吸収特性

不規則波中における波浪エネルギー吸収効率と

して，有義波高約 5cmの時の有義波周期に対す

る計測時間内の平均化された波浪エネルギー吸収

効率の関係を，一方向不規則波(Long-Crested

Waves)について図 19に，多方向不規則波(Sho-

rt-Crested Waves ; 2 S= 4)について図 20に

示す。なお，有義波周期THSはスペクトルピーク

周期Tpを1.05で除して求めた値である紛己いず

れの図においても波エネルギー吸収効率の平均値

は概ね等しい値を呈しており， したがって多方向

不規則波中においても効率が一方向不規則波中に

比ば低下しないことが確認された。

また，両図ともに図10に示した規則波中にお

•

Vave Period ; 1.0 sec Vave Height ; abt. 5cm

•

. ' ，

.1 0

.05

awmτ一¥ω

。

45 30 咽.&.

1 5 1 0

•

5 。( d e g)

図 18 斜め規則波中 Pitch運動

Fig. 18 Pitch motion in oblique regular w'aves

α Waves o f A n g 1 e Incident

〈渓〉

.60

@

ち

。

Long-Crested Waves Hsミ5cm; Model Scale

位。~ ' 501 a 』。ω

.0

4-<'<( 。

40

30 @

s

Wave

国国国 s 。;average

』

ω区。ハ凶

k内

ω戸

同

心

吋

ω司

h

h

ω

20

1 0

ωkr

品川区

。。 1 .5 1 .0 M 0 d e '1

0.5 S c a 1 e

8 9 1 0 S c a 1 e

6 7 F u 1 1

5 4 3 」ーーゲ，O

( s e c) THs Per iod Wave S 1 gn i f 1 c a n t

R 23 (1990)

一方向不規則波中波エネルギー吸収特性

Performance of wave power absorption in the long crested waves

JAMSTEC

図19

Fig. 19

1ラ8

〈次〉

60 ロ。 I Short-Crested Vaves

・叫 I Hs主5cm; 門odelScale “50ト 2$=4~ 』

ハ

u

n

u

n

U

4

3

2

。ω

A

〈』川町医。

ι

』。k内

ωロ刷出

•

-・唱

ニド区コ巴コ Eコ

。

ω ω -ー>1 0

4也切圃

~ ~

a o ; average

ω 。。0.5 1 .0 1 .5 Model Scale

t・43 4 5 6 7 a 8 10

F u 1 1 s c a 1 e S i g n i f i c a n t W a v e . P e r i 0 d T Hs ( s e c)

図20 多方向不規則波中波エネルギー吸収特性

Fig. 20 Performance of wave power absorption in the short crested waves

ける特性図に対しても長周期側を除いてかなり近

い値となっている。これより，実海域における F

OWADの波エネルギー吸収効率を推定するには

正面規則波中特性を把握しておけば可能であるこ

とが明らかになった。

一方，多方向不規則波の方向分散性による波エ

ネルギー吸収効率に及ぼす影響を調べた結果を図

21に示す。この図は，スペクトルピーク周期Tp

が1.3秒の多方向不規則波において，波向きの

集中度パラメーター 28に対する波エネルギー吸

収効率の特性をプロットしたものであり， 2 8の

値が小さいほど波向の集中度が小さい(方向分散

性が大きい)，つまりより沖合の波となる。なお，

一方向不規則波は 28=∞であるから右端におけ

る値となる。これより，波向集中度が小さくとも

波エネルギー吸収効率は低下するどころか僅かで

はあるが，正面一方向不規則波中の値を上回るこ

とさえあることが確認された。これは， 4.4にも

述べるが，規則波中における結果から推定された

ように，多方向不規則波における波浪運動が正面

一方向不規則波中のそれに比べ小さく， ここでは

とりわけ Roll運動が小さいことが起因している

ものと考えられる。

一方，不規則波中における波エネルギー吸収効

率の波高に対する影響として，一方向不規則波中

の結果を図22に，また多方向不規則波中の結果

を図23に示す。なお，いずれの図も波高には有

義波高を用いてプロットした。これらより， 一方

向不規則波では，波エネルギー吸収効率が波高に

少々影響されているようであるが，多方向不規則

波中ではこれが見られず，よって実海域での特性

の推定は比較的容易であろうことが推定される。

なお，参考として，一方向不規則波 (RunNo.

132 ; Tp=1. 3sec， Hs=5. 2cm)および多方向不

JAMSTEC R 23 (1990) 1ラ9

30

(次〉 • 己。

-・同・・

司~

0. 20 ¥..， 。ω a

崎圃 〈。』

民 ωω 注c 。1 0 ω 0... ._‘

ω ω -・・・・ 〉

匂圃 。u圃 3主ω

g 0 。

。。@e •

JONS¥JAP spectrum Tp=1.3 sec Hs=5.2-5.6 cm r=3.3

ート.+

Eコ5コ亡司¥

Y ノ

。;average

。 2 4 8 1 6 し.C.Waves

Exponent of Directional Spectrum 2S

図 21 多方向不規則波の方向集中度による波エネルギー吸収効率の変化

Fig.21 Behavior of performance of wave power absorption in the short crested

waves due to the concentration of directional spectrum

規則波(RunNo.141 ; Tp = 1. 3sec， Hs = 5. 4cm) において計測された三基のユニットの各中央空気

室において計測された空気圧力のパワ ースペクト

ルを図24および図25に示す。ここで，入射波は

模型をセットしていない波検定"において造波

した波と同じであり，そのパワースペクトルは図

8および図9に示しである。

4.2 消波特性

4. 2. 1 規則波中消波特性

正面規則波中における FOWADの消波特性と

して，波周期に対する透過波高比の関係を図 26

に示す。これらのデータにおいて FOWAD後方

の波高値には三基のユニットの外側からの回折波

の影響があるため， 二次元的な従来の結果に比べ

少々高い値が出ていることと推察されるが， 実海

域での状況は本実験のほうが近いことから， ー". ‘"L-し.

ではそのままこれを用いることとした。図 26よ

り本実験に用いた FOWADモデルはえ /B>2.5

の範囲ではHt/Hi>2.5であり，消波装置とし

ては余り機能していないことが判った。

また，規則波中における波の入射角による透過

波高比に及ぼす影響について，波周期1.01sec，

波高約 5cmの波浪条件化において調べた結果を

図 27に示す。図中でHt/Hi>1の値が出現して

いるが， これは FOWADの後方水面で、は各ユニッ

トからの透過波と回折波が重ね合わされているた

めであり，透過波の計測位置によってその重ね合

わせの位相が異なり，結局波高値としてかなり異

なった値となることは考慮しておかなければなら

なし、。その結果，方向集中度が高い波浪の車越方

160 JAMSTEC R 23 (1990)

〆向、

hぞ、回ノ

30 d 。-・4

.... 0. L. 。ω

q_. .0 2 0・・。<t:~

L.

u ω

ロ ￥ ~ 。

・ー・ 。4

u -・4

ω ~ 1 01-

斗司

体4f申

w 5主

Long-Crested Waves @

@ 0

・。0

8

同土+Tp=I.3sec 仁日巴J0

v o ;average

、、

5 I 0 。S i g n i f i c a n t Wa v e 11 e i g h t ( c m)

図22 一方向不規則波中における有義波高による波エネルギー吸収効率に及ぼす

影響

Fig. 22 Behavior of performance of wave power absorption in the long crested

waves due to significant wave height

京30Short-Crested Waves

d 。 。..... 喝ー・

0. L.

。20

ω必〈

IF 。

L.

ω :>，

辞u O

d ~ ω-1 01-

ω』

戸

岬

町

民

υ吋

相

恥

削

Tp=I.3 sec 宇

巨]mc召-・4

。;average

。 5 1 0

S i g n i f i c a n t Wa v e 11 e i g h t ( c m)

図23 多方向不規則波中における有義波高によ波エネルギー吸収効率に及ぼす

影響

Fig. 23 Behavior of performance of wave power absorption in the short crested

waves due to significant wave height

JAMSTEC R 23 (1990) 161

Waves Long Crested no.132 Run

unit no. 1 ー

.骨

ー

0.2

τ)' 1.2

ω ω1.

N

芝0.8E と 0.6

警固.

a. 0.4 c/)

o. 2. 1.6 1. 0.6

(HZ] o. F阪O.

〆-、、

8M m

か』

iZ M

ε υ 、_， 0.4 。』

c. c/)

0.2

unit no. 2

.

.

•

••••

o. 2. 1.5 s. 0.6

制Z)

o. fAO.

unit no. 3

一

g

，--、υ ω ω

かa0"

E 0.6 υ

、』ー〆

的 0.-4a. CI)

0.6

0.2

...-o. 2. 1.5 0.6

(HZ) o. F舵o.

空気圧力のパワースペクトル例 (RunNo.132)

An example of a power spectrum of air pressure in the center air chamber

of each FOWAD units (Run No.132)

JAMSTEC . R 23 (19，90-)

図24

Fig. 24

162

/ヘ1.6υ 82.4 も1.2<(

E ~ 0.8

1.

Faω

~、1.40 81.2

も L《ε0.8 υ

、ー〆 0.6

S0.4

c/) 0.2

O.

1.2 ，，--、、υ 81.

れ』

σ0.8 《

5 06 、...__."

何 0.4

a. c/) 0.2

O.

、.

Run no.141 Short Crested Waves

unit no.1

O.

FREO. [HZ] 0.5 2. 1.5

unit no.2

O.

FRE(J. [HZ] 1. 2. 1.5 0.5

unit no. 3

O. FREQ. (HZ]

1. 1.5 2. 0.5

図25 空気圧力のパワースペクトル例 (RunNo.141)

Fig. 25 An example of a power spectrum of air pressure in the center air chamber

of each FOWAD units (Run No.141)

JAMSTEC R 23 (1990) 163

Waves Regular 明

-E¥制ヱ

• 。

@

8

。

1 . n

。-“mwz 。

。s

MZM叫

ωヱ

宇EコEコEコ

• Q 。

.5

。;average-6@

ω〉酬W3同

vω4-一-2Eω巴酬w'M」「

1 .5 1 .0 P e r i 0 d

.5 (s e c) Wave

』ーザ，

O 1 0 8 7 6 5

入/B

4 3 2 1

規則波中消波特性

Performanceofwavedissipationinregular 図26Fig. 26

waves

1 .5 @

Wave Period ; 1.0 sec Wave Height ; abt.5cm 吋

ヱ¥パFZ

@

@

@

• @

S

。・同... Z1.0ト

...

.c bl) ・同

ω ヱ

-e

g 。ー

.5ト

45 ームー30

Eコ5コ亡互コ

斗

1 5 .J...

1 0 ー5 。

ω〉圃w注

同》

ω“一-4Eωロ酬wh」「

(d e g) Waves o f Angle 1 n c i d e n t

R 23.( 1990) JAMSTEC

α

斜め規則波中消波特性

Performanceofwavedissipationinoblique

regular waves

図27

Fig. 27

164

向がFOWADに対し 450程度で入射したときに

は，波進.入角側ユニット(本実験では右側ユニッ

ト)の後方海面で波高がかなり高くなる地点があ

ることを注意しなければならないことが判った。

一方，波高に対する透過波高比の関係を図 28

に示す。なお， この図は各ユニット前後のそれぞ

れの波高データをもとに描かれているため，各プ

ロットの横軸(波高値)が少々異なっている。こ

れより，概ね波高が高くなるにつれて消波性能は

低下していることが観察された。 FOWADは，

浮消波堤についての従来の分類法に従えばポンツー

ン型であり，そうであるとすれば透過波は入射波

から浮体による反射波分を差し引いた成分が殆ど

を占めるのであるから線形に取り扱うことができ，

したがって，透過波高比は波高に依存せず一定の

はずである。また， もし造渦によるエネルギーの

逸散が多いとすれば，観察された現象とは逆に波

高の増大につれて透過波高比は減少するはずであ

るO 本実験の結果は以上の 2点に対しては矛盾す

ることになるため，今後， FOWADが有するー

般的な浮消波堤と異なる特徴である振動水柱やハー

パー内の水塊の運動などを考慮して，本現象を解

明しておく必要があるO

4.2.2 不規則波中消波特性

不規則波中における消波特性として，一方向不

規則波中および多方向不規則波中(28=4)につ

いて，有義波周期に対する透過波高比の関係をプ

ロットしたものを図29に示す。なお， ここで入

射波高および透過波高にはそれぞれ有義波高を採

用し，また各プロットは三基のユニットのそれぞ

れの入射波高(波高計番号;Hl， H5， HI0)および

透過波高(波高計番号;Hll， H15， H20)の平均値

である。

また，多方向不規則波の波向集中度に対する透

過波高に及ぼす影響について，図30に示す。な

お，同図中に各ユニットそれぞれの透過波高比に

ついても示すが，多方向不規則波といえども各プ

ロットのばらつきはさほど大きくなく，平均値よ

り総合的に評価できることが判る。

これらの図より，消波特性についても波の方向

Wa.v e H e i g h t ( c m)

図28 波高による消波特性に及ぼす影響

Fig. 28 Effect on the performance of wave dissipation by wave height

JAMSTEC R 23 (1990) 16ラ

• 。Q

。吋“MW出

1 .0

• 。リ

VZM判明

ωヱ

.5 ω〉MW3

。;Long-CrestedWaves

;Short-Crested Waves ( 2S=4 )

•

“口酬wυ判

刷

判

CMW吋的

0.5 Signif

」ポ。e'c) T Hs ，( s

1 .5 i 0 d Per

1 .0 t Wave 1

。

1 0 8 7

入/Band o d P e r i Wave t Signifi

判

.mZ¥相‘

ωZ

旬

ω

ハ宇一-コ巴ωcmw'M十円

6 5

can

4

λ/B

3 2

can

不規則波中消波特性

Performance of wave dissipation in irregular waves 図29Fig. 29

. _' . .

色。@

8

6¥/イlLO

守'A

附

WTZ

¥材

供

ωヱ

ベ叩己旬。明刷

4C切

判

的

唱

ω

一F#

コロωCMwhト

. .

' . . .

.

-. e

回

.・‘、

Tp=1:モ3sec日s二5.2.......5.6.cm

③

q

。.8

.7

•

1..0 。4#何回

.9

パヤ

Z切明

ωヱ

ω〉MW3

‘・

• ・・

'

ke-

-

5

AU

H比s

ρしV

FE

FLV9

00

nH AV・

'し白

dH 1 6 8

』

4』

2

Exponent of Directional Spectrum

図30 多方向不規則波中消波特性(波向集中度影響〉

Fig. 30 ' Behavior of performance of 'wave dissipation of the short crested waves due to the concentration of diiectional spectrun

JJミMSTEC:R 2.3町(1990)

2S

166

集中度は殆ど影響しておらず，従来より実施して

いた一方向不規則波中の実験により実海域におけ

る性能を予測することが可能であることが明らか

になった。さらに，図29を規則波中実験より得

られた結果である図 26に重ね合わせてみると，

1 . 0

プロットはほぼ一致することから，規則波中にお

ける実験データ の波周期を有義波周期に，また波

高を有義波高に置き換えることによって，容易に

実海域での性能を予測できることも明らかになっ

た。

~

z 、。...吋ω ヱω 〉

cu ~

~

ロcu U ....‘ ‘H .，... ロ切 .....

-同圃4 .、u) ω

z '"d

、、ω ~ ~

.、~ 凶

...叫 ヱE ω 。ロ -ー-・cu ~

』 cu ト司 出

。c‘ •

.5ト

Tp=1.3 sec

。;Long-CrestedWaves

・;5hort-CrestedWaves ( 25=4 )

。 .J.

5 ずぢ

S i g n i f i c a n t W a v: e. H e i g h t

H s ， i (G m)

図 31 不規則波中消波特性〈波高影響〉

Fig. 31 Behavior of performance of wave dissipatioIl due to .wave height

7 Run No. 132 Long Crested Waves

3

Tp = 1.3 sec

トisミ5.5cm

inc ident waves eopa

{Uωω・

一ー-ー-transmitted waves 守、a

E 4 υ 、ー'

主〈乃 2

。 内

、一九九、、

崎

W

、.ヘ，

Jv ・・M

，

ゆ円・U司

0.:5 1.0

frequency (Hz ) 1.5 2.0

図 32 一方向不規則波中 入射波・透過波;スペクトルの比較例 (RunNo.132)

Fig. 32 Ari example of wave power'spectrurh'of the incident wave ai1d the trans-

mitted wave (Run No. 132)

d-AMSTEC"' R 23 (1"9'90) 1・.67

慮しなくても良いということが言える。

なお，不規則波中における波の透過状況例とし

て，中央ユ二ット前後の波のパワースペクトラム

をTp~ 1. 3sec， Hs ~ 5. 5cmの一方向不規則波中

について図32に，同条件の多方向不規則波中(2

s= 4)について図33に示す。

Waves

一方，有義波高による消波性能に及ぼす影響を

図31に示す。これより，不規則波中においては，

波高は消波性能にあまり影響しないことが判った。

前述したように規則波中では何らかの影響があっ

たが，その原因の解明は別として，実海域におけ

る消波性能の実用上の推定に察しては，波高は考

Short Crested 8 Run No.141 F

一一一一incidentwaves

ー一四ーー transmittedwaves

Tp = 1 .3 sec

Hs" 5.4 cm

2S= 4

"..町、

~ 6 ω e、，，.. C: L υ ...... 4.

主ω

2

2.0 1.5

(H~)

0.5 。

多方向不規則波中 入射波・透過波スペクトルの比較例 (RunNo.141)

An example of wave power spectrum of the incident wave and the trans-

mitted wave (Run No. 141)

図33Fig. 33

10

Ueather 5ide MOoring Line

。;.aximumteosion

・;doublea.plitude of

tluctuation of tension

。

8ト

寸d

6ト...l

~~ M

Q

寸ω..... 4ト

¥ a Il.

。

。

• 2ト

0

・0

・

0

3

・AM

・

0

目

0・---t

--aFa e

ロ‘

。• •

。o .!-ιー.1.5

(s e c)

，J. 可 4。Wave

規則波中係留カ特性(波上側係留ライン)

Characteristics of tension on the wea therside mooring line in the regular

図34

Fig..34

R 23 (1990) JAMSTEC

waves

168

一方，不規則波中実験において計測された波上

側係留ライン上に発生する最大張力を有義波高を

用いて無次元化した値を有義波周期に対してプロッ

トしたものを図37に示す。なお， ここにプロッ

トした波条件下では，計測時間内にスナップ荷重

を発生することがなかったが，他の波条件下(Ru

n No.134および 147; Hs> 10. Ocm)では，それ

らが発生した。

参考として，本係留ラインの係留点の水平方向

変位に対する静的張力の値について計算により求

めた値を図38に示す。

これらの値より，大波高時にスナップ荷重が発

生する現象を除いては，係留力はさほど大きくな

く，既存のチェーンなどにより十分安全に係留で

きることが推察された。たとえば， Fig.37にお

いて実機スケールに換算してみると模型縮尺は 1

/40であるから Hs=2 m， L=72mとして最大

張力は 74トン程度である。

本実験では，最適係留システムについて追求す

ることは目的とされていなかったため，最も簡単

な片側 2点の平行で、かっ，中間シンカ一等が付加

されていないシングル・カテナリー係留を採用し

た。そのため，長周期漂流現象が顕著な大波高時

においてスナップ荷重が発生した。なお，その値

な

，画、Z

100 0 ・回

、"'"

nv -F0 4

ω-叫

ωω

--shh

-f50

Weather Side ~oring Line (Line No.2)

嶋崎 perlω;1.Osec 嶋崎憎ight;iDt.5a

•

30

• • -5 10 1 5

lncident AngJe of Waves

•

'』r

内

A

'

a《

MW

孟

v

u

-司

u

ω

-酎旬。芝

山

E圃

d

民

z-

』。。芝E

。

z

。-柿zu↑EDE--H

帽芝

。。

，、、

•

斜め規則波中最係留力特性

(波上側係留ライン〉

Characteristics of maximum tension

on the wea ther side mooring line in 0 b-

lique regulae wa ves

(d e g) α

図35

Fig. 35

• • 11

。。。

νcalh ~r Side tloorillg l.ine

Hs主5c掴。;I.ong-CrcslcdI.'avcs

・;Shorl-(I'cslcdI.'avcs

(2~;=" )

2・

偶casurcdlimc;1163_55町

1.0 1.5 M odel Scale

7 8 9 10

Full Scale

，1 0.8 。

~eather 5ide Mooring Line

(Line No.2)

4.3 係留力特性

規則波中における係留力特性として波周期に対

する最大張力および変動張力を図 34に示す。な

お，ここに示すデータは全て中央ユニットの波上

側係留ライン CNo.2;右舷側)に発生した張力

であり， 3. 5. 1 1)に述べた計測時間内に記録さ

れた値である。 また，斜め規則波中における係

留力の波入射角に対する特性として最大張力につ

いて図35に，変動張力について図36に示す。

お，図35の縦軸は有次元値であり，右側に実機

相当の値を示す。

1.0 ，肉-

-jC

•

• •

〉

ι2・

h

えU

自

加

一

@

@

・

-

AU----

-

d

U

聞

'ia-

剖

M

-

1g-

，.マ...

間

同

一

ee

田

O

V

V

圃.，

2

・・・剛円4M

Mu--

•

-e‘ ，..、

!:~ ....， 0.5十回、

圃・fN

-¥ c -

5 1 0 1 5 Incident Angle

of Waves 。5 4 3 L-..{. 0

45

(d e g) α

。

(s e c) T 11， Pcriod Wave S i g 1I i r i c a l' l

不規則波中発生最大係留力

(波上側係留ライン)

Characteristics of maximum tension

on the weather side

169

図37

Fig. 37

斜め規則波中変動係留力特性

(波上側係留ライン)

Characteristics of fluctuatedtension

on the weather side mooring line ii1 ob-

lique regular waves

図36

A 23 (1990)

Fig.36

JAMSTEC

は， Run NO.134において 13.1kg， Run NO.147

において 13.0kgであり，実機スケールで約 830

トンである。瞬間的な張力といえども実用に供す

るにはこれを防ぐ必要があるが， これは係留につ

いての多くの経験や論文が示唆するように中間シ

ンカーもしくは急激な張力増加を吸収する“ダン

Horizonta.l Displa.cement o f FOWAD (cm)

防止できるものと考えられる。実用に際しては，

この点について十分検討し安全を確認しておかな

ければならない。

一方，一方向および多方向不規則波において波

上側(右舷側)係留ラインに発生する係留張力の

パワースペクトルの比較を図 39に示す。図中の

実線は一方向不規則波中のものであり，また破線

は多方向不規則波中(2S= 2)のものであり， い

ずれも Tp=1. 3sec， Hs = 5. 5 cmの波浪条件化

で得られた値である。どちらのスペクトルも次項

に述べる FOWADのsway運動のスペクトルビー

ク周期に最大のピークを呈し，また僅かではある

が Yaw運動のそれに対しでもピークを呈してい

ることが判る。これより， FOWADについても

係留問題を検討する際には sway運動の長周期漂

流運動 (slowdrift oscillation)28)を考慮するこ

とは不可欠であることが確認されたがー さらに，

波峰方向に浮体が長い場合には yaw運動のそれ

についても考慮しておく必要があることが判った。

ところで，図39において多方向不規則波中の

スペクトルの値は一方向不規則波中のそれに比べ

かなり小さな値となっている。これは，次項にも

述べる Roll運動の差が起因するものと推察され

るが，いずれにしろ実海域における係留システム

ノマー"をラインの途中に付加させることより十分

乙?total tension

-------horizontal tension ω c

-圃

ー、5ト

切 4.・匂 圃 包

0 ・ー 3ト'-。-ロ。。

..:. ::E u司.OS3kg/m

ω g (in water) ω トー 。

-30 -20 -10 。 1 0 20 30

図 38 静的係留ライン張力

Fig. 38 Statical restoring force by the catenary

mooring force

，筒、 .6 υ νeather Sideト100ri ng Li ne ω ω

5 ~~ • Tpと1.3sec。，bO Hs￥5.5cm -、.. 、~

4: H I ;Long Crested Waves (Run No .132)

主 -------;Short Crested ¥Javes s:

(Run No.141;2S=2) (/)

.2 H J

・1m ~

、、戸

0

4

・

' 。f r e q u e n c y

1 .0

(H z)

図39 係留張力のパワースペクトル

Fig. 39 Power spectrum of tension on the weather side mooring line

170 JAMSTEC R 23 (1990)

4.4 浮体運動

Tp = 1. 3sec，' Hs与 5.5cmの一方向不規則波中

(Run No.132)および 2S= 2の多方向不規則波中

(Run No.141)における Heaveおよび Roll運動

のパワースペクトルの比較の一例を図40および

の係留張力を推定するにあたり，従来行われてき

た一方向波浪中における模型実験や理論計算では

少々過大に，つまりかなり安全側に見積もってし

まうきらいがあることは念頭に入れておかなけれ

ばならない。

Heave

一一ーー;Lon，Cresled Vaves (Run No. 132)

一一一-;Short Cresled ¥Javes (Run No.141;2S=2)

Tp!; 1. 3sec Hs:;5.5c鴫

....... 1.5 υ ω

" 阿

E υ 、J

リリトゎ川口

1 .0

.6

z (1')

1.5 (H z)

1.0 “5 。f r e q u e n c y

Heave運動のパワースペクトル

Power spectrum of heave motion

図40Fig. 40

Roll Tpξ1.3sec Hsと5.5<:闘

一一一一 ;Lon~ Cresled Vaves (Run No.132)

一一一一;ShorlCresled Vaves (Run No.141;2S=2)

7

6

8 〈

υω柄・

N-ω'ω匂〉

5

-(1')

d ，

， -

E

・a-A •

‘

，

，

• • ‘

、••

• ，‘.-

h

・・‘・1

』-‘.. 4

J''e ，l a----.... ，.，， aF'e ‘ '

，

， ，

，

、，，

、，

‘

• ，

、L

，

、•

，

• 色『

• ，

r

e a'

3

2

J .0 .5

frequency

。

171

(H z)

Roll運動のパワースペクトル

Power spectrum of.roll motion

図41

Fig. 41

R 21 (1990) JAMSTEC

波峰方向に積分することによって得られるため，

FOWADのような波峰方向の長さが波長に比べ

比較的長い浮体は多方向不規則波中の Roll強制

モーメントが一方向不規則波中のその値に比べ小

さくなるためであることが原因であろうが，実海

R 23 (1990) JAMSTEC

(H z)

(H z)

一一一一一;long crested νaves (Run No.132)

ーーー・ーー ;Shortcrested waves (Run No.141)

ー一一一一;loog Crested ¥Javes (Run No. 132)

--ーーーーー;shortcrested νaves (Ruo No.141 ;25=2)

占・ー・1 .0

.ム

1 .0

図42 Sway運動のパワ ースペクトル

Fig. 42 Power spectrum of sway motion

.5

frequency

Yaw運動のパワースペクトル

Power spectrum of yaw motion

Sllay

Va~

f r e q u e n c y

図41に示す。これより， Heave運動については

多方向不規則波中における特性は一方向不規則波

中における特性とほぼ等しいが，Roll運動につ

いては前者は後者に比べかなり小さくなっている

ことが判る。波浪による Roll強制モーメントは，

」圃

.5

，・.‘

Tp=1.3sec . Hs=5.5cm

図43

Fig.

Tp=1.3sec Hs=5.5COl

いハH

れ

ih川刊ぃハハハい川いハパ一一一以

ハU

ハUA

u

n

v

n

U

4

3

2

1

(υωω・制加

ω℃〉

h

内的

に、、

1 0 0 ~I

ι

nu

ハU

O

O

氏

U

R

U

〈

υωωJEU〉

400

200

330 0

。

172

域におけるこのような浮体の運動を推定するにあ

たり十分考慮しなければならない点である。また，

これを定量的に推定するための手法の開発が望ま

れる。

一方，同じ波浪条件化における Swayおよび

Yaw運動のパワースペクトルを図42および図43

に示す。本実験で採用したような比較的弛緩状態

にある係留システム下で顕著である長周期漂流現

象(Slowdrift.oscillation)は，図 42中からも判

るように，本実験においても明確に出現している。

しかし，この長周期の Sway運動についても，R

011運動と同様に，多方向不規則波中におけるパ

ワースペクトルは一方向不規則波中におけるそれ

に比べてかなり小さな値を呈している。これは，

長周期漂流運動を惹き起こす二次のオーダーの波

浪強制力についても，多方向不規則波中では，そ

れを浮体の波峰方向に積分するため，一方向不規

則波中に比べ小さな値となることに起因している

ものと考えられる O

Yaw運動については，本実験の係留状態であ

るならば，一方向不規則波中では理論的には発生

しないことは当然であり，また，多方向不規則波

中においてこれが発生することも当然であろう。

しかし図43に示すように，その大きさは決し

て無視できる程度のものではない。図 39に示し

た係留張力のパワースペクトルにおいては， この

長周期の Yaw運動(slowyaw oscillation)によ

る影響は Sway(slowdrift oscillation)に比べて

大きくはないが，浮体の諸元もしくは係留システ

ムなどが異なる場合にはこれら両者の関係が変わ

る可能性がある。今後，ターミネーター型つまり

波峰方向に長い浮体について研究開発を進めるに

は， この slowyaw oscillationについて確認して

おくことが必要であろうと思われる。 なお，全

ての波浪状況下においてユニット聞の接触もしく

は衝突は全く観察されず，また，その危険を感じ

られるよ うな状況もなかった。

5 結言

本実験およびその解析により以下の結言を得た。

(1) FOWADは従来の浮体式波力装置に比べ，波

エネルギー吸収効率が格段に向上し，また，こ

の周波数帯もマルチレゾンス効果により広がっ

JAMSTEC R 23 (1990)

ている。これは規則波中試験だけでなく，実海

域の波浪を再現した多方向不規則波中において

も確認されており，十分実用に供することがで

きる波力装置である。

(2) 斜め規則波中において波入射角度が 450以

下の範囲でそれが大きくなるほど FOWADの

波エネルギー吸収効率は向上し，このとき Rol

l運動はもちろん， Heave運動が正面波中のと

きに比べて格段に小さくなっていることから，

装置の波浪中における運動， とりわけ Heave

運動を小さくすることにより FOWADの性能

が向上するO

(3) 実海域における FOWADの波エネルギー吸

収効率および消波性能は，実海域波浪の有義波

周期を規則波周期に置き換えることにより，規

則波中で得られた結果をそのまま適用すること

ができる。

(4) 設置海域の波浪条件の適合した FOWADは，

設計波周期付近の海象で常に 30%の波エネル

ギー吸収効率を発揮できる。

(5) 以上に述べた特性は波峰方向に並列に複数配

列された場合，いずれのユニットについてもは

ぼ同様に適用できる。

(6) 本実験に用いた FOWADの消波特性は満足

できるレベルに達しておらず，今後この性能を

高めることが重要である。

(7) FOWADの係留力については，時折発生す

るスナップ荷重を除けば，従来の係留技術で十

安全に係留できる範囲内にあるO スナップ荷重

についても，係留ライン中に中間シンカーを付

加するなどにより防止できるが，係留システム

の設計にあたってはこれを考慮することが必要

である。

(8) FOWADのような波峰方向に長い浮体は，多

方向不規則波中において従来一方向不規則波中

で得られていた運動とかなり異なる運動を呈す

ることがある。これは， Roll， Yawの各運動

に顕著であり，とりわけ slowyaw oscillation

が発生することから，今後これについて検討を

行っておくことが重要である。

6 おわりに

Floating Terminatorと呼ばれる FOWADに

173

ついて基本的な諸特性および実海域における諸特

性について， 1/40モデルを用いた大型水槽実

験により概ね把握することができた。その結果，

FOWADは実海域において安全に，そして十分

に機能を発揮できることが明らかになった。ただ

しエネルギーに関する研究の宿命であるエネル

ギーコストの計算を FOWAD~こついては実施し

ていない。波力装置の選定や仕様の検討それにそ

の効果の判定には， もちろん，効率は重要な要因

ではあるが，出力コスト，耐久性，安全性それに

出力エネルギーの質や方式なども不可欠の要因で

あるo これらの要因をバランス良く検討し，なお

かっ，需要側の要求事項にマッチした装置開発を

推進したい。さらに設置海域の地元の理解が得ら

れてこそ初めてフィージブルになってくる訳であ

る。

このように，実用化への道はその途中に越えな

ければならない幾多の，それも多くは技術的でな

い問題を抱えているO しかし， r海明」プロジェ

クトで培かわれたそれらに対する対処法のノウハ

ウは多く，一方FOWADに関する技術的な， ま

ず一番目のハードルは，本報に示したように越え

られたと考えられるのであるから，その前途は決

して暗くはない。実用化へ向けて今後も一層の研

究開発と努力が望まれる。

最後に，本研究を実施するにあたり実験水槽を

提供して頂き，計測およびデータ収集，一次解析

を行って頂いたノルウェーMARINTEK社の Dr.

C.T.StansbergおよびOceanBasinのスタッフ一

向に感謝致します。

尚，本研究の一部はスカンジナビアニッポン

ササカワ財団からの助成金により遂行された。

参考文献

1 ) 堀田平，鷲尾幸久，宮崎武晃:沖合浮体

式波力装置の多方向不規則波中特性について，

海洋科学技術センター試験研究報告，第21号，

p.69-p.98， (1989)

2) 堀田平，宮崎武晃，鷲尾幸久，田中浩:

ターミネーター型波エネルギ一利用装置の研究，

第 2回波浪エネルギ一利用シンポジウム，海洋

科学技術センター， p.l-p.10，(1987)

3) 堀田 平，宮崎武晃，鷲尾幸久:ターミネー

174

ター型波力装置に関する基本的研究，.'88日本

沿岸域会議研究討論会講演概要集， N 0.1， p.65-

p.66， (1988)

4) 鷲尾幸久，堀田 平，宮崎武晃:ターミネー

ター型波浪エネルギー利用装置に関する研究，

海洋科学技術センター試験研究報告，第20号，

p.31-p.44， (1988)

5) 海洋開発研究部第一研究グループ:沖合

浮体式波力装置の多方向波中特性について，

pp.142， (内部資料入(1988)

6) Hitoshi Hotta， Yukihisa Washio， Takeaki

Miyazaki : A Study on the performance of

the Floating Terminator Type Wave Power

Device， Proceedings of Techno Ocean'88，

Vol. 1， p.81-p.86， (1988)

7) 海洋科学技術センター:波力発電装置「海

明J第 2期計画研究報告書， pp.214， (1987)

8) 堀田平，鷲尾幸久，益田善雄，石井進一，

宮崎武晃，工藤君明:沿岸固定式波力発電装置

の発電運動試験，第32回海岸工学講演会，土

木学会， p.702-p.706， (1985)

9) 高橋重雄:波力発電ケーソン防波堤の開発，

昭和60年度港湾技術研究所講演会講演集，

pp.57， (1985)

10) 合田良実，辻垣武彦，干山善幸，島田知明:

波力発電ケーソン防波堤を用いた波エネルギ一

利用システム実証試験，第 14回海洋開発シン

ポジュウム，土木学会， (1989)

11) Oddbj o rn Malmo : A Study of a Multive

sonant Oscillating Water Column for Wave

Power Absorption， Doctor thesis of Norwegi-

an Institute of Technology， (1984)

12) 堀田 平，宮崎武晃，鷲尾幸久，竹内俊介:

振動水柱型波力発電装置の空気出力に関する基

礎的研究_.projecting wall付固定空気室一，

第 30回海岸工学講演会講演集，土木学会，

p.633-p.637， (1983)

13) 宮崎武晃，堀田平:マルチレゾナンス式

振動水柱型波力発電装置の研究，第 32回海岸

工学講演会講演集，土木学会， p. 707-p. 711，

(1985)

14) 前回久明，山下誠也:波浪エネルギ一一次

変換装置，日本造船学会誌，第637号，

JAMSTEC R 23 (1990)

p.l0-p.31， (1982)

15) 鷲尾幸久，堀田 平，宮崎武晃，益田善雄:

タンデムウェルズタービンの実機性能試験，第

1回波浪エネルギ一利用シンポジュウ ム，海洋

科学技術センター， p.191-p.199， (1984)

16) 堀田平他:波エネルギ一利用技術のケー

ススタディー離島用発電システムの場合一，第

2回波浪エネルギ一利用シンポジュウム，海洋

科学技術センター， p.259-p.269， (1987)

17) 宮崎武晃，堀田平，鷲尾幸久，工藤君明，

石井進一:海明型波力発電装置の経済性検討，

第 2回波浪エネルギ一利用シンポジウム，海洋

科学技術センター， p.393-p.406， (1987)

18) 竹内孝行，薮下久生，堀田 平 :低コスト

型タービン発電機の設託第2回波浪エネルギ一

利用シンポジウム，海洋科学技術センター，

p.ll1-p.119， (1987)

19) 合由良実:沿岸波浪の統計的性質，第 1回

波浪エネルギー利用シンポジウム，海洋科学技

術センター， p.19・p.32，(1984)

20) 鷲尾幸久，宮崎武晃，掘田 平， 工藤君明，

益田善雄:波力発電装置「、海明」の第二期海域

実験，第 2回波浪エネルギ一利用シンポジウム，

海洋科学技術センター， p.379・p.392，(1987)

21) Naeser， H. : NHL -Ocean Basin Capabil-

ities and Limitations， Proceedings of Sympo-

sium on Hydrodynamics in OceanEngineering，

Vo1.2， NTH， Trondheim， Norway， (1981)

22) Stansberg， C. T. : MARINTEK Ocean Basin

Wave Catalogue 1988， Report No.511031. 00，

MARINTEK A/S， (1988)

23) Stansberg， C. T. and Ishida， S. : Directional

Spectrum Estima tion by Means of a Circular

Wave Gauge Array， IAHRConference， Otawa，

Canada， (1989)

24) Abelseth， A. et al. : Developments in Instnト

mentation and Measuring System， Proceedings

of Symposium in Ocean Engineering， Vo1.2，

NTH， Trondheim， Norway， (1981)

25) 堀田平，宮崎武晃，鷲尾幸久，林秀明 :

振動水柱型波力発電装置の並列配置効果の研究，

海洋科学技術センター試験研究報告，第 17号，

(1986)

JAMSTEC R 23 (1990)

26) 平山次清:海洋波の統計的性質， 日本造船

学会誌，第609号， p. 57 -p. 77， (1980)

27) 日根野元裕，山内保文:海洋波のスペクト

ル， 日本造船学会誌，第 609号，p.78-p.98，

(1980)

28) 元良識三，小山健夫，藤野正隆，前回久明:

船体と海洋構造物の運動学，成山堂書庖，

pp.362， (1982)

(原稿受理:1989年 11月10日)

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