2021 Fiscal Year Annual Research Report
Propelsive performanceof ships woth energy savindg devices in waves
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19H02358
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
戸田 保幸 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20172166)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 省エネルギー付加物 / 波浪中推進性能 / ステレオPIV計測 / CFD / 水平フィン付きバルブ舵 / 船体取り付けフィン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目までには省エネルギー付加物が平水中で性能改善効果が示されることを確認した付加物の波浪中性能を確認する計算とPIV計測を行った。平水中で効果がある水平フィン付きバルブ舵は波の条件にもより、平水中よりは小さくなるが波浪中での性能改善が確認された。今年度は平水中で船体、プロペラ、舵の干渉流場を考慮することにより改良したバルブフィン舵が波浪中でも十分な性能を発揮することを確認するための試験を行った。またCFD計算による流れ場により改善につながる現象を考察した。その結果を用いて性能改善のメカニズムを考察した。また2年目までと少し異なる翼幅（右舷側の水平フィンの翼幅を小さくしたもの）、迎え角（少し右舷側の流れの迎角を小さくするようにした）を持つ水平フィンのバルブフィン舵について波浪中で自航状態（模型が完全に自航する状態と摩擦修正分曳航力が残っている状態の両方）の位相平均流場（入射波の山の位置に船首がいる状態での流れ場、この位相を変えて計測する）を計測した。この時の位相同期には入射波の信号を用い、1周期に指定した点数のレーザー射出信号が出る回路をさらに改良して行った。またこれまでに開発してきた手法そのままで付加物付の波浪中計算を広い計算領域で行い計測結果と比較したところ推定可能であり、実験でも計算でも波浪中でも効果があることが示された。その時、付加物周りに多くの格子数が必要なためコア数を確保して計算時間の短縮をはかった。上流船体表面に取り付ける小型フィンによる性能改善についても引き続き行ったが、波浪中の試験は行わず、平水中での性能を中心に曳航水槽においてステレオPIV計測をおこなった。この結果では上流につけたフィンによりビルジ渦の位置が変わり、プロペラ回転と反対方向の流れが誘起されることで性能改善されていることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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