船尾伴流分布とプロペラ形状の最適化を考慮した高性能プロペラ設計法に関する研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K06920
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 白石 耕一郎 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (40586591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 一ノ瀬 康雄 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00550021) ; 澤田 祐希 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60711356)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 船型データベース / 最適化問題の定式化 / プロペラ形状最適化

Outline of Annual Research Achievements

1.船型（伴流）データベースの構築
今年度は、船型Blending手法による系統的船型生成システムを用いて、約400隻の船型と流場のRANS解によるデータベースの構築を行った。このデータベースには縦渦の強弱や伴流ピーク値等船型設計上想定される様々な船尾伴流データも含まれている。そして、このデータベースを用いて、任意の伴流分布となる船型を抽出する機能を追加した。
2．プロペラ形状最適化問題の定式化
今年度は、プロペラ形状最適化問題に適切なプロペラ形状表現（設計変数）の検討を行った。その結果、プロペラ単独効率への影響が大きいピッチ分布及びキャンバー分布を設計変数とすることとした。そして、プロペラ単独効率を最大化する最適化問題としてプロペラ形状最適化問題を定式化した。次年度は、本最適化問題を解くための最適化アルゴリズムを開発し、プロペラ形状最適化システムの開発を行う。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度の目標としていた「船型（伴流）データベースの構築」及び「プロペラ形状最適化問題の定式化」を概ね達成した。
当初は、平成28年度にプロペラ形状最適化計算を実施するための計算機の購入を予定していたが、最適化システムに適切な計算機を選定するために、本システムの仕様が決定する平成29年度に計算機を購入することにした。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度は計画通り、プロペラ形状最適化に適した最適化アルゴリズムの開発及びプロペラ設計システムへの実装を行う。最適化アルゴリズムとしてCMA-ES（共分散行列適応進化戦略）の適用を試みる。また、平成29年度も船型データベースの拡充を行い、データベースの充実化を図る。

Causes of Carryover

今年度、プロペラ形状最適化計算用計算機の購入を予定していたが、プロペラ形状最適化システムの詳細な仕様が次年度に決定するため、その計算機の購入も次年度に延期することとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

H28年度に購入予定であった計算機をH29年度に購入する。