波・流れ共存場における円柱周辺の三次元流況と局所洗掘現象に関する数値解析

抄録

　本研究では，洋上風力発電施設の基部における洗掘対策に資するため，波・流れ共存場での円柱周辺の局所洗掘現象を高精度に予測できる数値解析モデルの開発を目的とし，三次元モデルの開発と水理模型実験への適用を行った．開発した数値モデルの造波性能の検証から，本モデルは波単独および波・流れ共存場における水位変動を良好に再現できることを示した．また，円柱周辺の流況に関し，対象とした実験条件下では波・流れ共存場で極めて複雑な三次元流況が発生していた．特に，円柱設置位置を波の谷が通過する際には，左右非対称な後流渦とともに多数の小規模な鉛直渦が発生していたことを明らかにした．最後に，洗掘現象の比較から，円柱直背後を除けば，本数値モデルにより波・流れ共存場におけるその局所洗掘現象を定性的には再現できることを示した．