• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自由表面を含む粘性流の現象解明と数値解析に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 05402054
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 船舶工学
研究機関東京大学

研究代表者

宮田 秀明 (1994)  東京大学, 工学部, 教授 (70111474)

梶谷 尚 (1993)  東京大学, 工学部, 教授 (80010693)

研究分担者 山口 一  東京大学, 工学部, 助教授 (20166622)
加藤 洋治  東京大学, 工学部, 教授 (00010695)
梶谷 尚  熊本工業大学, 工学部, 教授 (80010693)
藤野 正隆  東京大学, 工学部, 教授 (10010787)
中武 一明  九州大学, 工学部, 教授 (70037761)
宮田 秀明  東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
20,500千円 (直接経費: 20,500千円)
1994年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1993年度: 12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
キーワード差分法 / 有限体積法 / 自由表面 / 粘性流 / 砕波 / 船舶 / 海洋構造物 / 渦 / 剥離 / 乱流
研究概要

船舶工学海洋工学の分野では、移動境界としての自由表面と物体表面が共存している場合が一般的である。両境界の存在が流体運動を生起し、流体力を発生させる。このような問題における流体現象の解明とその工学的応用は、最も重要度の高い課題の一つである。現象の非線形性、三次元性、複雑さから、計算流体力学は、この問題を解決する有力な手段である。しかし、現象の多様性から、統一的な単一技術で対応するには限界がある。例えば、三次元砕波に適用可能な技術は、粘性応力による微細な現象の解像にはふさわしくない。当面ある程度バリエーションを持った計算力学技術を開発する必要がある。
本研究では、直交格子系を用いて、物体境界における誤差をある程度許容しながら、自由表面条件に密度関数法を導入し、三次元砕波のシミュレーションを可能にする方法と、適合格子系を用い、自由表面と物体表面の両方における微細現象もすべて解像する方法との二つの手法を開発し、更に最終年度には、両者の複合手法も開発した。
これらの方法の有効性は、船首まわりの三次元砕波を含む自由表面衝撃波の数値的説明、船尾波の非線形特性の解明、海洋構造物まわりにおける波の非線形diffraction問題などの自由表面運動と粘性流現象を多く応用することによって確かめることができた。
全体を総括すると、船舶工学と海洋工学における、非線形な波動と乱流の共存する多くの問題に対する、大変有効な計算流体力技術の開発を行うことができた。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] 宮田秀明、朱明、渡辺修: "Numerical study on a viscous flow with free-surface waves about a ship in steady straight course by a finite-volume method." Journal of Ship Research. 36-4. 332-345 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴鐘千、朱明、宮田秀明: "On the accuracy of numerical wave making techniques." 日本造船学会論文集. 173. 35-44 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川村隆文、宮田秀明: "Use of density-function technique for the simulation of nonlinear ship waves." Proc.Workshop on Wave Resistance and Viscous Flow.176. 49-70 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴鐘千、宮田秀明: "大波中の海洋構造物まわりの波崩れを含んだ三次元非線形波動のシミュレーション" 日本造船学会論文集. 181. 31-42 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴鐘千、宮田秀明: "Numerical simulation of the nonlinear free-surface flow caused by breaking waves." Free-Surface Turbulence. (発表予定). 155-168 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金井亮浩、宮田秀明: "楔型モデルまわりに発生する自由表面衝撃波の数値流体力学的構造解明" 日本造船学会論文集. (発表予定). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Miyata, M.Zhu and O.watanabe: "Numerical study on a viscous flow with free-surface waves about a ship in steady straight course by a finite-volume method." Journal of Ship Research. 36-4. 332-345 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.C.Park, M.Zhu and H.Miyata: "On the accuracy of numerical wave making techniques." J.Soc.Nav.Archit.173. 35-44 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawamura, H.Miyata: "Use of density-function technique for the simulation of nonlinear ship waves." Proc.Workshop on Wave Resistance and Viscous Flow. 49-70 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.C.Park, H.Miyata: " Numerical simulation of 3D breaking wave motions about an offshore structure under a severe sea condition." J.Soc.Nav.Archit.176. 31-42 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.C.Park, H.Miyata: "Numerical simulation of the nonlinear free-surface flow caused by breaking waves." Free-Surface Turbulence. 181. 155-168 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kanai, H.Miyata: "Elucidation of the structure of a free-surface shock wave around a wedge model by Finite-Difference Method." J.Soc.Nav.Archit.(to appear). (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴鐘千,宮田 秀明: "有限差分法による2次元及び3次元波崩れの数値シミュレーション" 日本造船学会論文集. 175. 11-24 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 川村 隆文,宮田 秀明: "Simulation of nonlinear ship flows by density-function method." 日本造船学会論文集. 176. 1-10 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 田中 茂,宮田 秀明: "補助翼を有する非定常水中翼の数値シミュレーション" 日本造船学会論文集. 176. 19-30 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 朴鐘千、宮田 秀明: "大波中の海洋構造物まわりの波崩れを含んだ三次元非線形波動のシミュレーション" 日本造船学会論文集. 176. 31-42 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 大森 拓也,藤野 正隆: "肥大船の操縦運動中の流場に関する研究(第一報:斜航状態)" 日本造船学会論文集. 176. 241-250 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 亮浩,宮田 秀明: "楔型モデルまわりに発生する自由表面衝撃波の数値流体力学的構造解明" 日本造船学会論文集. (発売予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya Ohmori: "Numerical Simulation of Viscous Flow about a Slender Hull in Straight and Oblique Courses" Hull Form Design and Flow Phenomena,Inha Univ.61-80 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya Ohmori: "Oblique Tow Simulation by a Finite-Volume" 日本造船学会論文集. 173. 35-44 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ming Zhu: "Verification of the Viscous Flow-Field Simulation for Practical Hull Forms by a Finite Volume Method" Proc.6th Inter.Conf.Numerical Ship Hydrodynamics. 9.12-9.29 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

URL: 

公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi