2004 Fiscal Year Annual Research Report
弁才型帆船「菱垣廻船」の上手回し操船の可能性の解明
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15560696
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
増山 豊 金沢工業大学, 工学部, 教授 (10101362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深澤 塔一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80143171)
桜井 晃 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80037952)
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| Keywords | 菱垣廻船 / 弁才帆 / 伸子帆 / 上手回し / 海上実験 / 渦格子法 / 風洞試験 / 操縦運動シミュレーション |
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| Research Abstract |
平成15年度の研究によって、「弁才型の帆と弁才型の船体」の組み合わせである「菱垣廻船」の形態では、上手回し操船がかなり困難であることが分かった。一方明治30年代に、「弁才帆」が「伸子帆」と呼ばれる帆に代替されていったことが知られているが、その空力性能は明らかにされていない。平成16年度はこの「伸子帆」の性能解析にも取り組み、弁才型帆船の上手回し性能を総合的に明らかにした。
1 セールダイナモメータ船「風神」を用いた上手回し操船試験
実船の1/4スケールの「弁才帆」を用いて、実際に海上で上手回し操船を行い、この時の動的な帆の流体力を測定した。また1/4スケールの「伸子帆」を新たに製作し、定常帆走試験と下手回し、上手回し操船試験を実施した。これによって弁才帆と伸子帆の性能の違いが明らかとなった。
2 自由流出型渦格子法を用いた上手回し時の帆流体力の数値計算
海上試験で得られた帆形状のデータをもとに、弁才帆と伸子帆の空力性能を数値計算によって明らかにした。
3 風洞を用いた1/30スケール帆模型による上手回し時の流体力の検証
伸子帆の1/30スケール帆模型を製作し、風洞実験により空力性能を調べた。まず定常状態の計測を行い、次いで上手回しを想定した実験を行い、(1)と(2)を実施する上での基礎データとした。
4 上手回し操船のシミュレーション手法の確立と上手回し操船の可能性の解明
以上の成果をもとに、弁才帆と伸子帆を用いた弁才型船の上手回し操船運動のシミュレーション手法を確立した。これらによって、我が国において独自に発達した弁才型帆船は、残念ながら上手回しは非常に困難であったと言わざるを得ない結果となった。一方、伸子帆を用いた場合は上手回しは非常に容易であり、このことが弁才帆から伸子帆へ代替した大きな理由と考えられることも明らかとなった。
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