2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K18296
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
荒木 元輝 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (00711350)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 船舶操縦性 / 数値流体力学 / 操縦性数学モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては比較的操縦性が問題にやすい肥大船であり、またSIMMAN等において公開可能な模型船の操縦性に関するベンチマークが非常に豊富なKVLCC2を対象船とした。
CFDコードに関しては研究者の所属する海技研で開発されたNAGISAを用いた。計算格子については構造格子の重合格子法を用いて、舵・ホーンの形状を精確に模擬した計算格子を生成した。また乱流モデルについては過去の研究よりRANSにおいて船尾渦の残留性が比較的良いとされるEASMを用いた。またプロペラハブボルテックスの影響を考慮に入れるため、プロペラハブの壁面条件にプロペラ回転数と同じ壁面速度を与え、プロペラハブボルテックスの影響の検証を試みた。
これらの手法を用いて、直進、斜航、旋回、舵角試験等、種々の操縦運動シミュレーションを行い、その結果と拘束模型試験結果との比較・検証を行った。その結果、操縦性数学モデルの一種であるMMGモデルの流体力微係数との比較に関しては、幾つかの微係数に関しては未だに十分な精度とはいえないものの、多くの微係数に関しては比較的精度良く推定可能であることがわかった。またプロペラハブボルテックスの影響に関してはほとんど影響がない結果となったが、今後格子精度の改善等によって結果が変わる可能性があることがわかった。
これらの成果に関しては操縦性に関する国際学会であるMARSIM2015において成果発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
おおむね順調であるが、模型スケールでのMMGモデルにおける流体力微係数の推定精度に関して、改善すべき点が幾つか見られた。そのため実船スケールシミュレーションを行う前に模型スケールでの推定精度を改善すべきである。そのため当初の計画から若干の遅れが見られる。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に申請書の計画通りであるが、前述したとおり模型スケールでの推定精度向上を図るため、舵周りの計算格子の改良を行う。その検証が終わり次第、実船スケールで同様のシミュレーションを行う。実船スケールにおける結果と模型スケールにおける結果を比較することで、船尾流場における尺度影響、従来明らかでなかった整流係数等のマクロな値としての尺度影響を明らかにする。またRANSシミュレーションより得られた流場情報からその変化の理由を解明する
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| Causes of Carryover |
計算機購入を次年度に持ち越したため。また2回計画していた海外発表が1回になったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実船スケールシミュレーションのための計算機を購入し、研究成果の発表を行う。
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