2004 Fiscal Year Annual Research Report
CFDシミュレーションを取り入れた船舶生涯燃費推定システムの開発
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16360432
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70111474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20166622)
佐藤 徹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30282677)
川村 隆文 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80334324)
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| Keywords | CFD / 波浪中抵抗 / 船型設計 / 水槽試験 / 衝撃圧 |
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| Research Abstract |
船体運動と船体に加わる力を求めるための数値計算手法としては、2種類の方法を開発することを計画した。一つは単一構造格子を用いたものと、もう一つは重合格子を用いたものである。これらの格子系において、境界に置かれた数値造波装置によって任意の波が生成されるようにし、船体は4〜6自由度の運動を実現できるようにしなければならない。高波高の波浪中における状態も再現し、運動だけでなく船体表面圧力を精度良く推定できるようにするためには、スラミング状態も再現できる必要がある。初年度は、単一構造格子を用いたシミュレーション法によって、このことを実現させることとした。適切な運動方程式の解法の開発、密度関数法による自由表面の取り扱い、激しい運動に耐えられる物体表面の取り扱いに注力して開発を進めた。また一方では、前方だけでなく側方や斜め前方からの波の条件に対応させるため2面に造波装置を設けることとした。単一格子系のシミュレーションは原型がほぼ完成したので、実用船型に対して、いくつかのシミュレーションを実施し、同時に対応する模型実験も実施した。その結果、シミュレーションの実験との一致度は、予想以上高いことが判った。特に船体表面の局所圧力の精度は極めて良好である。表面圧力を積分することによって抵抗が得られ、時間軸で実海象と組み合わせることによって抵抗増加、ひいては燃費が得られるので、この好精度のシミュレーションは大変有効と考えている。
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