2014 Fiscal Year Annual Research Report
海象が非定常操縦運動に及ぼす影響を反映した操船シミュレータ構築に関する基礎的研究
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25289324
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
宮崎 英樹 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10415797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 良介 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20711328)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 載荷状態 / 風洞試験 / レイノルズ影響 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実際の海域を航走する船は波による影響だけでなく、風による影響を考慮する必要がある。そのため、今年度は波と風が共存する状況下での自由航走試験結果のあるタンカー船型の上部構造物を含む水線面上の風洞模型を製作し、風による影響の確認を行った。一般的に満載状態のタンカー船型は風の影響はほぼ無視できるが、軽荷状態では水線面上の船体が増加し風による影響を無視することは困難である。そこで、満載状態と軽荷状態の2状態の風洞模型を製作し載荷状態による影響の確認も行った。
風洞試験は載荷状態、風向角、風速をパラメータとして行った。載荷状態については満載と軽荷、風向角は船体の左右非対称性を考慮して0度から360度までを10度刻みで、風速については自由航走試験で使用された風速とレイノルズ影響の少ないと判断される風速を2種類で実施した。
実験結果と藤原らにより提案されている風圧力の推定式の比較を行ったところ、載荷状態の違いにより一概には言えないが推定精度に問題がある個所も確認されたが全体の傾向は捉えていることが確認された。改善の余地はあるものの、波による影響に比べると風による影響は少ないので実用的には問題ないと考えられる。
また、水槽試験において実船を模擬した自由航走試験を行う場合、風速について適応すべき相似則は明確をなっていない。そこで風速へのフルード相似則を適応について検討を行った。ここでは自由航走試験で使用した風速とレイノルズ影響が無視できる風速で行った結果を比較したところ、横力と回頭モーメント、傾斜モーメントについては影響が少ないことが確認されたが、前後力についてはフルード相似則を適応した場合には過大評価していることが確認された。そのため、実海域における実船の船速低下をする際には、フルード相似則を適応して風速を設定すると影響があると考えられるが、一般的な操縦運動では影響は少ないと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
使用予定の試験施設の不具合が生じて当初予定した研究計画どおりに進んではいないが、
水槽試験の順番を入れ替えるなど全体として研究目標が達成できるように工夫して行っている。
試験施設の不具合も解消され残りの水槽試験も27年度に実施出来る見込みとなり、当初の研究目的は達成できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに波浪中での操縦運動の計測、風による影響の計測を行ってきており、27年度は波による影響の確認を行う予定である。
具体的にあh27年度は操縦運動中の波による影響を計測する水槽実験を行う。その結果との比較により波浪中での操縦運動のシミュレーション計算に用いている既存の外力のモデルが適当かどうか確認を行い、必要に応じてモデルの改良を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
使用予定の試験設備の不具合により実験内容を当初予定から変更となり、研究計画全体を通しての調達順番が変更となったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
水槽実験で必要な物品調達
データの解析のための解析補助者の人件費
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Research Products
(2 results)
