密度の異なる多層流体中での浮体の動揺に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655373
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 柏木 正 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00161026)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (20274532)
• Keywords: 二層流体 / 浮体同様 / 内部波 / 境界要素法 / グリーン関数 / 水槽実験

Research Abstract

今年度に行った研究をまとめると下記のとおりである。
1)二層流体中での浮体の動揺に関する境界値問題を境界要素法で解く方法を考えた。自由表面および内部界面上での線形化された境界条件を満足するグリーン関数を解析的に求めた。全ての変数の値に対して計算できるように,級数展開式,積分表示式を用意し,それぞれに対する数値計算を実行した。また,グリーン関数の解析的な表示式から得られる現象の特徴,従来から知られている単層でのグリーン関数との関係について考察した。
2)上記のグリーン関数を使って,浮体による撹乱流場を計算するための定式化を行い,その数値計算プログラムを開発中である。グリーン関数が複雑な式となっているが,特異性等については従来から知られているものと全く同じであるので,数値計算上の本質的な困難さはないが,現時点ではまだ計算プログラムは完成していない。
3)2次元造波水槽を使って,二層流体中での浮体の強制動揺に関する実験を行った。上層をアイソゾール,下層を水とし,2種類の浮体について,動揺によって発生する波の計測,浮体に働く流体力(付加質量,減衰力係数)の計測を行った。周波数,浮体形状,上層の厚さの違いによる流体力や発生する波への影響を詳細に調べた。非常に沢山のデータが得られており,今後行う予定の数値計算との比較に使えると考えている。

Research Products

• [Publications] Igor Ten, Masashi Kashiwagi: "二層流体中での浮体の動揺に関する研究"応用力学研究所研究集会「自由表面流体力学に関する数理解析」. (印刷中). (2002)
• [Publications] Masashi Kashiwagi, Igor Ten: "Radiation Problem of a Floating Body in a Two-Layer Fluid of Finite Depth"日本造船学会海洋工学シンポジウム. (未定). (2003)