2017 Fiscal Year Research-status Report
外乱影響下における漁業調査船の運動特性と観測時の最適操船に関する研究
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16K07835
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
前川 和義 北海道大学, 水産科学研究院, 助教 (80250504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 暢夫 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (50186326)
安間 洋樹 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (50517331)
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| Project Period (FY) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| Keywords | 漁業調査船 / 海洋観測 / CFD / PIV |
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| Outline of Annual Research Achievements |
漁業調査船は，水産生物資源の探索・捕獲や海水採取などの調査研究業務に従事しており，水圏における生物資源管理のためのプラットフォームとして重要な役割を担っている。本研究は，適切な資源管理に不可欠な漁業調査船の性能の高度化・高効率化を行う観点から，風，波浪，潮流などの外乱影響を受ける環境下での観測で調査船に求められる運動性能を明らかにするとともに，様々な観測に応じた運動性能と最適な操船手段について明らかにすることを目的としている。
漁業調査船の運動性能を推定・評価するため，本研究では数値シミュレーション手法を用いるが，その実施には調査船の船体や観測・調査機器の流体力学的特性を，水槽実験や数値計算によって把握しておく必要がある。
平成２９年度は，前年度に実施した洋上での漂泊状態に加え，航走しながら観測・調査を行う状態へと船体運動の範囲を拡大し，船体および観測機器を対象としたPIV（Particle Image Velocimetry）手法による流場の可視化とCFD（Computational Fluid Dynamics）手法による流場解析を進めた。具体的には，各種の観測結果に少なからず影響を及ぼすと考えられる船体周囲の流場に関して，ビルジキールによる減揺効果と周囲流場との関係，航走による船首造波，船底部の魚群探知機周辺に生じる流場について検討を行った。また観測機器の面からは，定量採集具の観測精度に影響を及ぼすと思われる網口周辺の流場などを対象として検討を行った。さらに調査船が有する運動性能の観点から，観測の際の船位制御に一般的に用いられるサイドスラスターの性能特性に関する研究についても行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度に実施した漁業調査船の漂泊時を想定したPIV実験とCFD計算による流場解析に加え，航走時における船体および観測機器の周囲流場について解析を進めることができ，得られた結果から，観測機器の性能に影響を及ぼすと考えられる流体力学的な要因を見出すことができた。これらのことから，調査船に求められる運動制御性能の検討に必要となるデータが着実に得られていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も引き続いて漁業調査船や各種の観測・調査機器の流体力学的特性を水槽実験および数値計算によって取得するとともに，外乱影響を受ける実際のフィールドで観測・調査を行う観点から，調査船に必要となる運動制御性能について検討を進める。
また，船体運動が観測機器や計測結果に及ぼす影響についても検討を行い，各種の観測・調査時の最適な操船手段を明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
予定していた一部の実験について，準備の遅れが生じたため実施ができなかった。
生じた次年度使用額については，翌年度分とあわせて実験のための出張旅費として使用する。
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