自由表面を含む粘性流の現象解明と数値解析に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05402054
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 宮田 秀明 東京大学, 工学部, 教授 (70111474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 一 東京大学, 工学部, 助教授 (20166622) ; 加藤 洋治 東京大学, 工学部, 教授 (00010695) ; 梶谷 尚 熊本工業大学, 工学部, 教授 (80010693)
• Keywords: 差分法 / 有限体積法 / 自由表面 / 粘性流 / 砕波 / 船舶 / 海洋構造物

Research Abstract

自由表面流は、3次元砕波のような激しい運動から、おだやかな線形波まで大きな差があり、粘性流も、物体表面の境界層流れから大規模剥離が支配的な流れまで多様である。これらを統一的に取り扱う数値解析手法が開発できることが理想であるが、当分の間見通しがない。そこで、本研究では短形格子系で、自由表面の取り扱いに密度関数法を用いる方法と、境界適合格子系で、自由表面の取り扱いにオイラー法を用いた方法を平行して進めてきた。
本年度は、前者の方法を実際的な海洋構造物に応用し、それを一般的に応用可能にし、また、両者を混合した方法として物体表面に適合させるが、自由表面には適合させない格子系を用い、自由表面に密度関数法を用いるものを新たに開発した。
これらの方法を、前述の海洋構造物のほか、船首自由表面衝撃波の現象解明、斜航する船体まわりの流れと流体力の理解、砕波を伴う船体まわり流れ、滑走艇の流場解析などに応用し、有効性を確認した。

Research Products

• [Publications] 朴鐘千,宮田 秀明: "有限差分法による2次元及び3次元波崩れの数値シミュレーション" 日本造船学会論文集. 175. 11-24 (1994)
• [Publications] 川村 隆文,宮田 秀明: "Simulation of nonlinear ship flows by density-function method." 日本造船学会論文集. 176. 1-10 (1994)
• [Publications] 田中 茂,宮田 秀明: "補助翼を有する非定常水中翼の数値シミュレーション" 日本造船学会論文集. 176. 19-30 (1994)
• [Publications] 朴鐘千、宮田 秀明: "大波中の海洋構造物まわりの波崩れを含んだ三次元非線形波動のシミュレーション" 日本造船学会論文集. 176. 31-42 (1994)
• [Publications] 大森 拓也,藤野 正隆: "肥大船の操縦運動中の流場に関する研究(第一報:斜航状態)" 日本造船学会論文集. 176. 241-250 (1994)
• [Publications] 金井 亮浩,宮田 秀明: "楔型モデルまわりに発生する自由表面衝撃波の数値流体力学的構造解明" 日本造船学会論文集. (発売予定). (1995)