2009 Fiscal Year Annual Research Report
大規模剥離を伴うセール周り流れの詳細計測とCFD計算のバリデーション
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21560839
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
増山 豊 Kanazawa Institute of Technology, 工学部, 教授 (10101362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深澤 塔一 金沢工業大学, 工学部, 教授 (80143171)
田原 裕介 海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 上席研究員 (10264805)
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| Keywords | 船舶工学 / セール周り流れ / CFD / 風洞試験 / バリデーション / 大規模剥離 / 模型セール / 3次元形状解析 |
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| Research Abstract |
(1)風洞実験用模型支持装置の製作
風洞試験に用いる、メインセールと追い風用のセールを組み合わせて展開するためのヨット模型を製作した。また、これらに作用する流体力を測定する検力計支持装置を製作した。検力計は既存の設備を用いているが、風向に対して支持装置の角度を自由に設定できる構造とした。また、遠隔操作によってセール形状を調整できるような、モーターシステムを内蔵するものとした。
(2)風洞予備試験の実施
上記の模型支持装置にヨット模型を取り付け、既存の模型セールを用いて風洞実験の予備試験を行った。予備試験では、まず模型支持装置の角度設定の正確さを確認するとともに、検力計の較正試験を行った。次いで種々の条件のもとで、セールに作用する流体力の大きさを測定するとともに、セール形状を写真撮影した。
(3)3次元形状解析ソフトウェアの精度確認
3次元形状解析ソフトウエアの精度を確認するため、形状が既知の物体を写真撮影し、これを解析してほぼ所要の精度を有していることを確認した。次いで、風洞予備試験で撮影したセール形状に本ソフトウエアを適用して3次元形状を復元し、CFD予備計算の入力データを作成した。
(4)CFD予備計算
3次元形状解析ソフトウエアによって数値化されたセール形状をもとに、CFD予備計算を行った。CFD計算には研究分担者である、田原が開発したRANS法によるソルバーであるFLOWPACKを用いた。予備計算では大規模剥離を伴う流れに適用すべき乱流モデルや、メッシュ分割法について検討を行った。
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