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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750851
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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)
• Keywords: 船体流体力 / 三次元離散渦法 / 剥離 / 船舶操縦性 / 大斜航角

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。
まずはじめに,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。検討の対象とした船舶は,断面形状がほぼ単純な直線で構成され,剥離点の位置の設定が比較的容易であると考えられるバージ船型とした。その結果,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。
さらに,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,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が,いまだ十分な推定精度は得られておらず,旋回運動への適用にはさらなる検討が必要である。
来年度以降は,引き続き本推定法の旋回運動への拡張ならびに実船型への適用について検討を行う予定である。