2010 Fiscal Year Annual Research Report
三次元離散渦法を適用した斜航船体に作用する流体力推定法の開発に関する研究
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21560833
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古川 芳孝 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90253492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茨木 洋 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (20274508)
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| Keywords | 船体流体力 / 三次元離散渦法 / 渦モデル / 大斜航角 / 高レイノルズ数流れ |
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| Research Abstract |
三次元離散渦法に基づく流場推定においては,物体から流出する渦要素の導入方法が推定精度に大きな影響を与えることから,昨年度は渦要素の導入時における渦層の高さや渦核半径について検討を行い,流体力の推定結果に及ぼす影響を明らかにした。また,乱流場を精度良く表現することを目的として,流場に存在する渦度を離散化するために導入している渦blobに代えて,境界層域の計算に対して渦ブロックを用いるモデル,ならびに渦シートを用いるモデルについて検討を行ったが,両モデルとも乱流域の推定精度を向上させるには至らなかった
そこで本年度は,高レイノルズ数の流れ場をさらに精度良く解析することを目的として,渦シートを用いるモデル(Hybrid Vortex Method)の適用について検討を行った。Hybrid Vortex Methodとは,境界層内の渦度分布を渦シートで表現し,渦シートが境界層内よりも高い位置に移動した時点で渦blobに変換する手法であり,渦層高さ,渦blobの初期半径,生成する渦シートの最大渦度が計算パラメータとなる。Hybrid Vortex Methodを適用して高レイノルズ数の一様流れ中における円柱,球ならびに翼型周りの流れ場の解析を行った結果,円柱および球周りの流れ場については,渦層高さ,渦blobの初期半径,生成する渦シートの最大渦度を適切に設定することにより,揚力係数・抗力係数ともに実験結果と近い値が得られ,流体力を定量的に精度良く推定可能であることを示した。一方,翼型周りの流れ場については,迎角が小さい範囲においては実験結果と近い値が得られるものの,迎角が大きくなるにつれて誤差が拡大する結果となったため,船型への適用を考慮しながら計算法の改良・拡張を実施する必要がある。
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Research Products
(1 results)
