船体動揺運動を推進力として積極利用する弾性揚力面セールの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09651018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 増山 豊 金沢工業大学, 工学部, 教授 (10101362)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深澤 塔一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80143171)
• Keywords: 帆走船 / セーリングヨット / セール流体力 / 揚力面理論 / 船体動揺運動 / セールダイナモメータ / 実船試験 / 数値シミュレーション

Research Abstract

本研究は、船体の縦揺れや横揺れなどの動揺運動によって生ずるセール面の揺れや変形を積極的に利用して、セールの発生する推進力を増加させることを目的としている。このため平成9年度は、既存のセール形状に対して、動揺によって流体力がどのように変化するかを自由流出型渦格子法を用いて数値的に調べた。またこれと並行して、セールダイナモメータを搭載した実験艇を用いて海上を帆走し、セール形状の変化と流体力の関係を実験的に調べた。具体的には次のようである。
1既存のセール形状に対する動揺時の数値計算
自由流出型渦格子法を用いて、既存のセール形状に対する動揺時の流体力特性を求めた。この結果、種々の動揺パターンに対して、セール面上の流速分布や圧力の変動の詳細が明らかになった。またセール断面形状の変形に対する計算が可能なように、プログラムの改良を行った。
2海上実船試験による流体力計測
セールダイナモメータを搭載した実験艇にセールを取り付けて、種々の船体運動のもとにおけるセール形状の変化と流体力の関係を調べた。この結果、タッキングなどのセーリングヨット特有の船体運動時や、ローリング、ピッチングなどの動揺運動時のセール形状と流体力の関係が明らかとなった。またセール形状を連続的に変形するシステムを新たに開発し、形状変化と流体力の関係をより詳細に調べた。これによってこれらの時間的な相関関係が明確になった。

Research Products

• [Publications] 増山 豊: "セール流体力に関する実船試験と数値計算(第1報)" 日本造船学会論文集. 181号. 1-13 (1997)
• [Publications] Yutaka Masuyama: "Full Scale Measurement of Sail Force and the Validation of Numerical of Calculation Method" The Thirteenth Chesapeake YachtSymposium (SNAME). 13号. 23-36 (1997)
• [Publications] 伊藤 泰輔: "外洋セーリングヨットの性能解析と運動シミュレーションの確立" 日本機械学会北信越学生会第27回卒研発表会講論集. 145-146 (1998)