ポッド推進船の運動性能に関する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420869
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 茨木 洋 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20274508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 芳孝 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90253492)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ポッド / 流体力 / 模型試験 / 針路安定性 / 運動性 / 操縦性 / 内航貨物船

Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は，前年度に得られたポッド推進船における裸殻船体の拘束試験結果およびポッド推進器装備状態の拘束試験結果をもとに針路安定性の改善策について考察を行なった。船尾にポッド推進器を装備する事が針路安定性に及ぼす効果については，針路安定性はあまり改善しない事がわかった。センタースケグ延長についても，効果があまり見られなかったため，別の方法として，横面積を増やす方法，船尾体積の変化率をポッド推進器を含めた状態で考慮する方法，渦効果による針路安定性改善策等を検討したい。
当初予定していたポッド推進器単独の流体力試験およびポッド推進器を模型船に搭載した状態で操舵角条件を変更しつつ行なう流体力試験は，機器予算の不足，および実験水槽のスケジュールと設定水深等の都合により，本研究に実験予定を確保する事が難しかったため，予備実験・情報収集・文献調査を行なった。ポッド推進器のプロペラ推力の方向変化と舵角変化は，従来舵の数学モデルにプロペラ推力の方向変化を入れる事で表現可能であると思われる。ポッド推進器が1基の場合にプロペラ作動が針路安定性に及ぼす影響および流体力の非対称性について，ある程度の知見を得た。また，ポッド推進船の運動性能推定シミュレーション計算を行なう上で，船体流体力・ポッド推進器の流体力およびそれぞれの干渉影響のモデルを検討するための資料を得ることができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

平成25年度はおおむね順調に進展していたが，平成26年度は，機材予算の不足，および実験水槽のスケジュールと設定水深等の都合により，本研究に実験予定を確保することが難しかったため，当初予定していた十分な結果を得ることができなかった。

Strategy for Future Research Activity

今後は，ポッド推進器の方向が運動性能に及ぼす影響が大きいと思われるため，ポッド推進器を装備した状態で，操舵角等を追加パラメータとして拘束試験を行ない，推定モデルの基礎となる流体力データを得る。可能であれば，ポッド推進器に検力計を取り付け，プロペラ推力以外の横力等の流体力を計測し，裸殻状態の流体力と比較する事により，干渉係数等を解析する。平成26年度に計測する事ができなかったポッド推進器単独の流体力については，裸殻船体の拘束試験結果およびポッド推進器装備状態の拘束試験結果の比較および文献調査等により推定する。
次いで，ポッド推進器の推力および舵力を表す数学モデルを検討し，それまでに得られた流体力試験結果と比較する事により，各パラメータが及ぼす影響の特徴を明らかにするとともに，ポッド推進船の操縦運動を推定するための流体力を表現する数学モデルについて検討を行なう。
上記の数学モデルに基づいて，種々の条件を変更しつつシミュレーション計算を行ない，従来型内航貨物船のシミュレーション計算結果との比較により，ポッド推進船の操縦特性について考察する。その際，針路不安定な傾向が大きい場合には，シミュレーション計算によって改善策を検討する。