2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14550860
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
西尾 茂 神戸大学, 海事科学部, 助教授 (30208136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土井 康明 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10134454)
定兼 廣行 神戸大学, 海事科学部, 教授 (80081389)
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| Keywords | 魚類 / 推進 / 流体力 / 多関節 / バイオメカニクス / CFD / PIV / 可視化 |
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| Research Abstract |
本年度は,魚類型推進のメカニズム解析に関して研究活動を行い,以下の成果を得た.
1.実験・数値計算統合システムの構築
回流水槽における模型実験と,同一状態で行った数値計算結果は良い一致を示し,魚類型推進のメカニズム解析に対する実験・数値計算統合システムの基盤整備が完了した.PIV(粒子画像流速測定法)により実験的に得られた速度場と数値計算結果は,渦の配置や生成過程など推進に関わる流場の特性はよく一致した.また,推定された抵抗特性に関しても,実験と計算は良い一致を示し,流体力の解析についても実験・計算の統合システムが有効であることが検証できた.一方,自航点付近の解析では,実験・計算の結果には定量的な観点からは検討の余地が残るものの,定性的には両者の一致を見ることができ,推進特性のパラメター依存性を検討する準備が完了した.
2.推進特性のパラメター依存性の調査
昨年度の研究において,波状運動をする多関節翼の抵抗・推進特性の簡易推定法を提案したが,本年度はこれを基に翼運動の位相速度に対する特性変化を調査した.実験的には,推進方向の流体力の推定のみに限られていたが,本年度基盤整備が完了した実験・数値計算統合システムにより,抵抗特性,推進特性,効率比などの解析が可能となった.位相速度のみの依存性の検討は,パラメターの依存性の調査としては基礎的なものであるが,自航速度,表面圧力分布,せん断応力などから推力発生のメカニズムとその特性の検討を流体力学的な立場から調査した.数値計算結果の実験による検証にとどまらず,両者の複合した解析を検討することにより,魚類型推進のメカニズムをより本質的に行うことができ,その端緒を開くことができた.
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[Publications] Shigeru Nishio: "Analysis of Propulsive Performance of Fish-Like Motion"Proc.of the 2nd International Symposium on Aqua Bio-Mechanics. S4.07.1-S4.07.9 (2003)
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[Publications] Shigeru Nishio: "Analysis of Fish-Like Propulsion"可視化情報学会誌. Vol.23,suppl.No.2. 41-44 (2003)
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[Publications] 西尾 茂: "魚類型推進の特性分析に関する研究"日本造船学会講演論文集. 第2号. 73-74 (2003)
