This project focuses on resolving and characterizing the three-dimensional vortex structures generated around oscillating perforated heave plates in low-KC oscillatory flow. Despite the recognized importance of heave plates in suppressing vertical motion of floating offshore wind turbine (FOWT) foundations, the simultaneous spatial and temporal evolution of perforation-induced jets and outer-edge vortices has not been systematically visualized. High-fidelity CFD simulations are conducted using an Arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) finite-volume framework in Code_Saturne, with results validated against Particle Image Velocimetry (PIV) data from the ENSTA–EDF water-tank experiments. By comparing vorticity fields from both methods, the project aims to clarify how hole geometry, plate thickness, and edge shape govern vortex formation, interaction, and energy dissipation over an oscillation cycle. The emphasis is on physical intuition rather than engineering correlations, providing the fundamental flow insight needed to connect plate geometry to damping performance.

本プロジェクトは，低KC数の振動流中において振動する多孔質ヒーブプレート周りに生成される三次元渦構造の解明と特性評価を目的としている．浮体式洋上風車（FOWT）底部に取り付けられるヒーブプレートの動揺抑制の効果は先行研究によって認識されているが，穿孔部を通過するジェットとプレートの縁で生成される渦の同時発展は，これまで体系的に可視化されていない．本研究では，Code_SaturneのALE有限体積フレームワークを用いた高精度CFDシミュレーションを実施し，ENSTA–EDF水槽実験で得られたPIVデータと比較することで結果を検証する．両手法から得られた渦度場を比較することにより，プレート形状における厚み／孔のサイズなどのパラメータが振動サイクルを通じた渦の生成・干渉・エネルギー散逸にどのように寄与するのかを明らかにすることが目的である．本プロジェクトは工学的相関式の導出よりも流体力学の理論的な知見の獲得を重視している．