2014 Fiscal Year Research-status Report
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25420866
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
西尾 茂 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 教授 (30208136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
勝井 辰博 神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 准教授 (80343416)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 推進・運動性能 / 浅水域 / 流場解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、港湾内などの浅い水域を航行する船舶に作用する操縦流体力や、潮流による漂流力などの特性を、明らかにすることを目的としている。研究は水槽実験と数値計算による流場解析から構成されているが、前年度に行った研究基盤の統合と実験および計算の実施により、基礎的な研究データの蓄積が完了していた。これを受けて、平成26年度は、より詳細な分析を試み、流体力特性と流場の関係について新たな知見を得た。
研究はおおむね順調に進展しており、平成26年5月に開催された日本船舶海洋工学会春季講演会において成果発表を行うとともに、発表後に内容を更に発展させた上でとりまとめを行い、同学会論文集への投稿を行っている。同投稿論文は、現在、査読審査の過程にある。
具体的には、前年度に新たに作成した船舶模型を使用し、低速横移動する船舶における水深／喫水比に対する横力特性を詳細に調べるとともに、同じ船型に対する流場解析結果との相関を吟味した。これにより、極浅水域においては船底における堰き止め効果が、船体まわりの流れのパターンを大きく変化させ、大きな流体力特性の変化をもたらすことを明らかにした。また、中央縦断面における流速分布を吟味することで、流体力変化の主要因となっている船底堰き止め効果を定量的に評価できることを示した。
本研究は、浅水域航行船舶の操縦流体力特性の推定法開発が目的であるが、特に船型要素が流体力特性に与える影響について吟味を行っている。本年度は、肥大船と痩せ型船に大別することで、特性の差異を明示することができた。今後は、これを更に発展させ、系統的な船型要素の変化が流体力特性に与える影響について調査を行い、設計指標としてのとりまとめを目指す。
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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
前年度に新たに作成した船舶模型および前年度に引き続き追加導入したCFD計算用計算機を活用し、研究はおおむね順調に進展している。前年度11月に行った日本船舶海洋工学会秋季講演会において行った成果発表に引き続き、本年度5月に開催された同学会春季講演会で第2報として成果発表を行った。また、これら2編の講演論文の内容に、その後追加で行った実験および計算の内容を加えて、同学会論文集への投稿を行った。同論文は、現在、査読審査過程にあるが、同審査に合格すれば平成27年6月に公表される予定となっている。これらの成果は、本年度は、前年度に課題として残されていた流場解析における計算精度向上を実現するとともに、試験水槽における閉塞影響を、数値計算結果を援用することにより除去することができるようになり、特性分析をより詳細に行えるようになった結果である。また、複数の船型に対する実験およぶ数値計算結果を総合的に比較することのより、船型要素と流体力特性との関係の調査に着手することができ、研究課題の目標に掲げている流体力推定法の開発に着手する準備が整った。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究成果を踏まえて、操縦流体力推定法の開発に着手する。具体的には、船体の肥痩度や船長方向の体積分布、さらには長さ／幅比や幅／喫水比などの主要目比と横力特性および流場の変化の関係を吟味し、推定法としてのとりまとめを行う予定である。また、狭水路や他船との干渉、離着岸における特性の変化についても調査を進め、本研究の応用の可能性を検討する。
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