2018 Fiscal Year Research-status Report

インナープロペラモーターコルトノズルの基礎開発研究

Research Project

Project/Area Number	16K14510
Research Institution	National Institute of Technology, Toyama College
Principal Investigator	賞雅寛而富山高等専門学校, その他部局等, 校長 (20134851)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	波津久達也東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60334554) [Withdrawn]
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	船舶工学 / 海洋工学 / 推進・運動性能 / プロペラ効率
Outline of Annual Research Achievements	本事業の目的は、新しく本事業で提唱されたインナープロペラモーターコルトノズルを実用化するために、インナープロペラの試作及びプロペラまわりの流動シミュレーションを行い、プロペラ単独効率及び推進効率の向上特性を明らかにすることである。平成30年度は、平成29年度に引き続き下記項目を行った。 1) シングル及び二重反転インナープロペラモーターコルトノズルの流動シミュレーション。 2) シングルインナープロペラモーターの概念設計・試作。プロペラ回りの流動シミュレーションは、予備研究でも使用されていた流動シミュレーションプログラムソフト（有限体積法熱流体解析ソフト）を用い、駆動体周辺のより詳細な流動解析を行った。流動シミュレーションのパラメーターは、シングル及び二重反転共に、ボスボイド（プロペラ中心部の空隙）、翼枚数、回転数及びノズル長さ・角度であり、3次元流動計算によるスラスト力等より、シングルインナープロペラモーターの概念設計（翼枚数、スラスト軸受け構造、回転子・固定子構造等）を行った。 3) 「流速の変化に対応した最適プロペラ効率を得るため、プロペラ翼角を2つの同期モーターの回転制御によって制御する方式（インナーCPPプロペラ）」に限定し、これについての動作シミュレーションを行った。 4) 3D-printerにより、プロペラ翼角を2つの同期モーターの回転制御によって制御する方式（インナーCPPプロペラ）のデモモデルを製作し、その動作が有効であることを確認した。動作結果をもとに、インナーCPPプロペラモーターの概念設計（翼枚数、スラスト軸受け構造、回転子・固定子構造等）を行った。このように当初予定されていた本事業の実施項目はほぼ達成されているが、目的をより精緻に達成するためまた特許出願を行うために、インナープロペラの新しい作動系の追加実験が必要となり、31年度まで期間延長をした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成30年度は、1) シングル及び二重反転インナープロペラモーターコルトノズルの流動シミュレーション、2) シングルインナープロペラモーターの概念設計・試作、3) 「流速の変化に対応した最適プロペラ効率を得るため、プロペラ翼角を2つの同期モーターの回転制御によって制御する方式（インナーCPPプロペラ）」についての動作シミュレーション、及び4) 3D-printerにより、プロペラ翼角を2つの同期モーターの回転制御によって制御する方式（インナーCPPプロペラ）のデモモデルの製作・動作確認を行った。当初予定されていた本事業の実施項目はほぼ達成されているが、本事業の目的をより精緻に達成するためまた特許出願を行うために、インナープロペラの新しい作動系の追加実験が必要となり、31年度まで期間延長をしている。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度までの検討結果を踏まえ、令和元年度は本事業の目的をより精緻に達成するためまた特許出願を行うために、インナープロペラの新しい作動系の追加実験を行う。なおポッド式推進器におけるインナープロペラ方式は、船舶推進系の先端的研究分野であるため、世界の各研究の遂行状況、特許出願状況を常に確認し、オリジナルな研究が遂行できるように今後とも適宜計画を微修正する予定である。
Causes of Carryover	（理由）平成30年度までの検討結果を踏まえ、令和元年度は本事業の目的をより精緻に達成するためまた特許出願を行うために、インナープロペラの新しい作動系の追加実験を行う。（使用計画）次年度使用額である50万円は、主としてプロペラ翼角を2つの同期モーターの回転制御によって制御する方式（インナーCPPプロペラ）のデモモデルの再作成費用に充てられる。