FAST動的シミュレーションツールを使用したスパー型浮体式洋上風力タービンモデルのキャリブレーションと検証

本研究では、自由度が高く、変化するメトセノ条件に伴う複雑な動的応答が原因で、浮体式風力タービンを設計する際に高品質なコンピュータシミュレーションが必要です。2007年に、米国エネルギー省（DOE）の国立再生可能エネルギー研究所（NREL）によって開発・維持されているFAST風力タービンシミュレーションツールは、浮体式洋上風力タービンをモデル化するのに適した機能を追加するために拡張されました。FASTおよびその他の洋上風力エネルギーモデリングツールを検証するために、DOEはDeepCwindプロジェクトを資金提供し、半潜水式、テンションレッグプラットフォーム、およびスパーの3つのプロトタイプ浮体式風力タービンを1/50スケールで波槽内でテストしました。本論文では、スパー波槽テストの結果を使用してFAST洋上浮体シミュレーションツールをキャリブレーションおよび検証する方法を説明し、風と海の状態のいくつかの組み合わせに対するスパーのシミュレートされた動的応答の初期結果を示します。スパーがNREL 5メガワットリファレンス風力タービンのスケールモデルに取り付けられた状態で波槽テストがMaritime Research Institute NetherlandsでDeepCwindプロジェクトの下で実施されました。このプロジェクトには、自由減衰テスト、定常または乱流風および静水（いずれも風のない周期的および不規則な波）のテスト、また風/波の組み合わせテストが含まれていました。1/50スケールモデルから得られたデータは、フルサイズにスケーリングするためにフルードスケーリングを使用され、FAST内のフルサイズシミュレートモデルのキャリブレーションおよび検証に用いられました。モデルのキャリブレーションと検証の結果には、波槽テストとFASTモデリング機能の成功、微妙な点、制限が含まれます。