表面渦格子法による非定常キャビテーションの計算

• Project/Area Number: 08751068
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 船舶工学
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 山崎 寿 横浜国立大学, 工学部, 助手 (00240763)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1996: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: パネル法 / キャビテーション

Research Abstract

本件の研究を以下の2段階に分け数値計算プログラムを作成し、実船計測結果と比較検討した。
1.表面渦格子法による数値シミュレーション計算(その1)
これまでに定常キャビテーションプロペラで応用されてきた表面渦格子法を、まず、直進三次元翼に発生する非定常キャビテーションへ応用し、良好な結果を得た。
2.表面渦格子法による数値シミュレーション計算(その2)
(その1)で開発された直進三次元翼に発生する非定常キャビテーションの計算プログラムを基に非定常キャビテーションの計算プログラムを構築した。本計算では、計画当初から予想されたとおり、前項の直進三次元翼と比して、当然、計算機容量が数倍に及び計算時間も膨大なものになった。この計算時間を長くさせる大きな理由として、計算機のデータ領域への頻繁なアクセスが挙げられ、今回のような膨大な計算機容量を必要とするような計算方法の場合には、計算機のCPUの速度を上げるよりも、できるだけ記憶領域へのアクセススピードを上げる方が好ましいと考えていたが、予想を遥かに越えた計算量となり、現在の計算機システムで10日以上かかるようなものとなってしまった。結果事態は運輸省船舶技術研究所が行った実船(運輸省青雲丸)搭載時の舶用プロペラに発生する非定常キャビテーションの計測結果と比較して以前行った準定常計算の結果よりもわずかに改良されていることが確認されたが、コストパフォーマンス(時間と結果の割合)では、準定常計算の方が現段階では分があるようである。しかし、CPUの高速化は日進月歩であるので、数年先には本計算プログラムは簡単に取り扱いが可能となる。