1999 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09651011
|
|---|
| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
烏野 慶一 北海道大学, 水産学部, 教授 (80031467)
|
|---|
| 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, 助教授 (30187588)
|
|---|
| Keywords | 操縦性流体力 / 拘束模型試験 / 過渡特性 |
|---|
| Research Abstract |
本年度はこれまでに計測してきた斜航流体力の時系列データに対する解析を行い、その特性を調べた。それに当って成分分離型流体力数学モデルを用いた。その概念では、定常流体力は理想流体力に粘性に起因する複数の流体力成分を重ねあわせて表現できると仮定している。そこで非定常運動時にも同様の流体力成分が作用すると考え、停止状態から定加速度運動を経て定常状態に至る斜航流体力の時系列変化を準定常流体力の仮定と、別途計測した定常流体力解析結果を用いて計算した時系列変化と比較することで過渡特性がどのように現れるかを考察した。計測した流体力X,Y,Nを変換して船首尾の横力に分離したX,Yf,Yaにおいて解析を行った結果、以下のことが明らかとなった。(1)慣性力と理想流体力成分はその定義から質量,付加質量および運動によって決まり、過渡的変化は含まれないとして、まず時系列データから理想流体力成分を分離し、粘性流体力成分のみを抽出することで流体力変化の過渡的な特性の概略をとらえることができる。(2)粘性流体力はその発生メカニズムの違いから粘性揚力、誘導抗力、クロスフロー抗力等の成分によって構成されるが、前述の分離のみでは各成分の挙動が把握できない。そこで粘性揚力および誘導抗力が作用しない斜航角β=90°の流体力を基準としてクロスフロー抗力成分を確定することができる。(3)各船型の時系列データを成分分離して粘性流体力の各成分を考察した結果、加速運動時の過渡影響は主としてクロスフロー抗力成分に起因することがわかった。(4)定速運動に達した後は、クロスフロー抗力は矩形の横断面をもつ船型で比較的速やかに定常値へと達する。(5)粘性揚力は船尾よりも船首において過渡影響が大きく現れる。(6)また、その差は流体力全体に比べればわずかな値であることから、過渡流体力から定常流体力の推定は大略可能であると思われる。
|
