| 研究課題/領域番号 |
01550355
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶抵抗・運動性能・計画
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
姫野 洋司 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081394)
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| 研究分担者 |
高松 健一郎 大阪府立大学, 工学部, 助手 (10081390)
西尾 茂 大阪府立大学, 工学部, 助手 (30208136)
馬場 信弘 大阪府立大学, 工学部, 講師 (10198947)
平野 進 大阪府立大学, 工学部, 講師 (70081388)
奥野 武俊 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60081395)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1990年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1989年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | 粘性流体 / 数値計算 / CFD / 最小抵抗 / 湾内流 / 3次元剥離流 / 最小低抗 / 数値流体力学 / 船体まわりの流れ |
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| 研究概要 |
本研究の最終目標は、 最近の数値流体力学の手法を応用して船体まわりの複雑な3次元剥離を伴なう粘性流場を解明することである。 そのため本研究では、 各種数値解法スキ-ムの開発、 実験による船体まわりの流れと流体力の計測、 そして最終段階として数値計算による船体まわりの流れの構造の解明を目的として設定し研究を実施した。
まず、 初年度の平成元年度には、 2次元ナヴィエスト-クス方程式の数値解法スキ-ムの検討を行ない、 有限差分法、 計算格子の設定法、 圧力の解法等について種々検討を加え、 最適な計算法の選択を行なった。
つぎに、平成2年度(最年年度)においては、引き続き基礎方程式の離散化解法の開発を行ない、 有限差分法および有限体積法による数値解法を試みた。 計算法の検証のために、 まず2次元流において粘制抵抗を最小にする物体形状の求解を行なった。 それは粘性流れの解法と非線形計画法を組み合わせた方法であり、 得られた形状はレンズ形をしており、従来の線形解と類似の形状となった。 つぎに有限体積法の応用として、大阪湾の潮汐流についての計算を行ない、明石海峡や友ケ島水道を通って流入する流れによる大規模渦を再現した。 さらに、 有限差分法の応用として、コ-ド方向に変化する直径をもツ柱状円柱のまわりの非定常粘性流の計算を行ない、柱体背面に生じる3次元剥離流の挙動を調べた。
柱体表面に生じる結節点、渦心点、鞍点型の特異性を持つ3次元剥離は船体後部に生じる剥離流の特徴と同一であり典型的な剥離的の構造を示すことが明らかとなった。 また、 抵抗試験結果の効析に不確かさ解析を適用し、 流体計測における誤差評価の方法を確立した。
これらの諸成果は、 船体粘性流を直接明らかにするものではないが、今後それを解明する上で十分な足がかりを与えるものである。
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