1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09651011
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
烏野 慶一 北海道大学, 水産学部, 教授 (80031467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前川 和義 北海道大学, 水産学部, 助手 (80250504)
蛇沼 俊二 北海道大学, 水産学部, 講師 (30187588)
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| Keywords | 操縦性流体力 / 拘束曳航試験 / 過渡特性 |
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| Research Abstract |
本年度は円筒型船,円弧翼型船の2隻の模型船を用い、船体中央部を拘束して斜航時の3分力(前後力X,横力Y,回頭モーメントN)を同時計測した。小型トラバース装置は模型拘束軸を高精度で制御可能なことから静止から一定速度に至るまでの流体力変化の計測に使用した。しかし装置の可動範囲(約1.6m)に制限があり船型や曳航角によっては定常値を得るのに十分な走行距離が得られないと思われたことから、確実に定常値を得るために本学曳航水槽(約50m)の曳航台車を使用した同様の計測を併せて実施した。得られた斜航流体力の過渡的な時系列データを解析した結果、次のことが明らかとなった。
1.斜航角が小さいと短時間で流体力が安定し小型トラバース装置のみで定常値が得られるのに対し、斜航角が大きいと運動に対する応答遅れが顕著である。
2.船体周りの流れが定まりやすい円弧翼型船に比べ、剥離線位置が安定しない円筒型船では定常値を得るまでにより長い曳航距離を必要とし、斜航角が大きくなると一定速度に至った後に計測値がコブ状に大きく変化する。
3.流体力は静止状態から加速運動を行っている間は加速度抵抗が支配的となるが、一定速度に達して加速度抵抗がゼロになると定常値(速度抵抗)に向かって収束していく。その様子はX,YとNでは異なり、前者では早く収束するのに対して後者は定常状態がはっきりしない。そこで流場の時間的変化は船首尾で異なることから、Y,Nを用いて横力を船首尾2成分に分離したところ、計測値変化が明確にとらえられた。
4.計測外力から慣性力と理想流体力を分離して粘性流体力成分のみを抽出することで、流体力変化の特性がとらえられる。
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