| 研究課題/領域番号 |
04452216
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 洋治 東京大学, 工学部, 教授 (00010695)
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| 研究分担者 |
前田 正二 東京大学, 工学部, 助手 (60219277)
小村 隆士 東京大学, 工学部, 助手 (10010894)
宮田 秀明 東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
山口 一 東京大学, 工学部, 助教授 (20166622)
梶谷 尚 東京大学, 工学部, 教授 (80010693)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1993年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1992年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
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| キーワード | キャビテーション / 有限幅翼 / 差分法 / 粘性流 / 翼端渦 / 回転翼 / 気泡流 / 後退翼 / 実験 / 粘性 / 気泡 / 乱流 / 翼 / プロペラ |
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| 研究概要 |
本研究の成果は、以下のようにまとめられる。
1.気泡二相流モデルと差分法を用いて、有限幅直進翼及び回転翼回りの非定常粘性キャビテーション流れの計算を行った。計算は低レイノルズ数でしか行えなかったため、実験結果との定量的な一致は得られていないが、定性的には良く対応し、本モデルがこの様な流れの計算に有効であることが示された。
2.翼端渦は単純なRankine渦的な構造をしておらず、翼上面と下面それぞれの境界層を起源とする2つの渦核を持つことが示された。これにより、翼端渦キャビテーションがツイストするリボン状の形状となることが説明された。
3.翼面上のキャビティが大きくなると翼端渦が弱くなる。しかし、翼端渦の回転によって翼端付近の剥離が促進され、翼端付近の翼面上キャビティは大きくなる。
4.キャビティによって剪断層が持ち上げられるため、粘性後流が厚くなる。
5.回転翼においては、遠心力の影響により翼面の流れが翼端側に向かい、直進翼とは全く異なる翼面流れを形成する。
6.高レイノルズ数の計算には、適切な乱流モデルの導入もさることながら、計算格子の生成が大きな鍵を握ることが示された。
7.有限幅直進翼を用いた精密な実験を行い、キャビテーション観測の他に、翼面圧力分布や流場計測を行った。特に、翼端渦の位置や流速分布を詳細に計測した。これらの実験データは、計算結果の詳細な解析とともに、上記流れ構造の解明に役立てられた。
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