三次元離散渦法に基づく船体に作用する流体力の推定法に関する研究

• Project/Area Number: 13750851
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 船舶工学
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 古川 芳孝 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90253492)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2001: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 船体流体力 / 三次元渦離散法 / 剥離 / 船舶操縦性 / 大斜航角 / 三次元離散渦法

Research Abstract

大きな斜航角を伴って運動する船体に作用する流体力を推定することは,港湾内等における航行船舶の安全性の観点からも非常に重要であると考えられる。従って,本研究においては,3次元渦離散法を基礎として吹き出しパネル法と組み合わせることにより,船体に作用する流体力の実用的な推定法を開発することを目的としている。
昨年度は,3次元離散渦法と吹き出しパネル法を組み合わせることにより,斜航する船体まわりの3次元的な流れ場を精度よく表現する方法について検討を行った結果,剥離した流れを表わす自由渦の導入位置等のパラメータが船体に作用する流体力の推定結果に大きな影響を及ぼすことが分かった。また,旋回角速度を伴う運動へ適用することを目的として,流体力推定法の拡張について検討を行った。旋回運動時には船体まわりの流れの流速および流向が船長方向に変化するため,剥離点の位置をビルジ部のような一意の場所に固定することができないことから,船体横断面内の流速の最大値等を参考に剥離点の位置を設定する方法について検討を行った。
本年度は,昨年度に引き続き本推定法の旋回運動への拡張について検討,ならびに実船型への適用について検討を行った。本推定法に基づく計算結果と模型実験による計測結果を比較した結果,船体から流出する自由渦の分布や流体力の推定値の精度は十分であるとは言い難いため,剥離点の位置や自由渦の流出法等についてさらなる検討が必要である。