省エネ付加物付プロペラの設計支援ツールの開発に関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22360368
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 安東 潤 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60211710)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: 船舶工学 / プロペラ / 省エネルギー

Research Abstract

(1) プロペラと付加物それぞれの推力・トルクを計測することにより、平成23年度に開発した後方配置型付加物付プロペラ性能計算法の精度検証を行った。平成23年度に従来の方法により設計した付加物に加え、直径を変更した付加物2個、ピッチ分布を変更した付加物2個およびキャンバー高さを変更した付加物1個について、プロペラと付加物の間にわずかに隙間を設け、それぞれを別々のプロペラ単独性能試験装置を用いて同じ回転数で回転させ、それぞれの推力・トルクを計測した。付加物の違いにより付加物およびプロペラの推力・トルクは異なるが、計測結果と計算結果を比較したところ、両者の傾向は良く一致していた。付加物とプロペラの干渉において、付加物とプロペラが受け持つ推力とトルクの割合が重要であるが、計測結果と実験結果を比較したところ、各付加物においてこれらの割合の傾向は良く一致しており、後方配置型付加物付プロペラ性能計算法が妥当であることが確認できた。
(2) 後方配置型付加物とプロペラの干渉を考慮してそれぞれの形状の両方を同時に最適化できるようなプロペラ設計支援ツールを開発した。さらに得られた付加物とプロペラの模型を製作し、水槽試験により性能を確認した。付加物のみ最適化した場合、プロペラ単独状態に比べ同じ荷重度において約1.9%の効率向上であったのに対し、付加物とプロペラの干渉を考慮して両方同時に最適化したものは、約2.4%の効率向上であった。このことから、付加物とプロペラの干渉を考慮して両方同時に最適化する方が、付加物だけ最適化するよりも省エネ効果が大きいことが分かった。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。