水ジェット集油ブーム Water jet oil boom

集油ブームの高度化

  油回収機による海上流出油の回収を行う際には,油回収タンクの容量に限界があるため,なるべく海水を含まずに油だけを回収したいです. また,回収作業も効率的に行う必要があります.効率的に油回収を行うには流出油を集める必要があります.そこで集油ブームで油を集めて,回収作業を行っています.

  港湾空港技術研究所では船舶に搭載する集油ブームの高度化に関する研究開発を行っています.

水ジェットによる浮遊油の漂流制御

  海面に浮遊する油の漂流制御(集油,排除)を目的として,水流抵抗の大きい固体要素のオイルブームに代わり、 水ジェットによる集油を検討しました。 高圧水を水面に対して斜めに噴射すると,放物線上のフロントで囲まれた排除領域が発生し,外部の油は領域内部に進入してこなくなります. このような排除領域の大きさを表わす代表長さを実験によって計測しました. 計測データを整理し,潮流速度,水ジェットの速度・流量から代表長さを求める実験式を提案しました. さらに,粒子法(SPH)によるモデルを作成し,数値計算で実験を再現しました.粒子法により現象をある程度再現できることを示しました.

In our pursuit of innovative methods for containing floating oil, we have explored the use of a water jet barrier as a potential substitute for conventional solid oil booms. By employing high-pressure water jets at a small angle to attack the water surface, a parabolic front line can be generated, effectively eliminating oil from its enclosed region. Through extensive experimentation, we have measured the size of this enclosed region and proposed an empirical equation that allows for its calculation based on current velocity, water jet velocity, and flow rate. In addition to this equation, we have also developed a numerical reproduction of the water jet barrier using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The utilization of this cutting-edge technology offers a promising alternative to traditional oil containment methods, and we believe it has the potential for a wide range of applications in the field of environmental protection.

Water jet real application to large scale oil recovery vessel(left)
Schmatic of water jet barrier(middle)
Water jet experiment(right)

SPH reproduction of water jet barrier

参考文献:

藤田勇・松崎義孝・齋藤英治・北原厚生:水ジェットによる浮遊油の漂流制御に関する実験と解析,土木学会論文集(海洋開発),2013

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