| 研究課題/領域番号 |
06302063
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 総合 |
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| 研究分野 |
船舶工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 敏夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80029107)
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| 研究分担者 |
茂里 一紘 (茂里 絋) 広島大学, 工学部, 教授 (90011171)
奥野 武俊 (奥野 武敏) 大阪府立大学, 工学部, 教授 (60081395)
戸田 保幸 神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (20172166)
鈴木 博善 大阪大学, 工学部, 助手 (00252601)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1994年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
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| キーワード | 3次元ホットワイヤー / 乱流モデルの評価 / レイノルズ応力分布 / 3次元剥離渦 / 船尾近傍乱流場 / 肥大船船尾流場 / レイノルズ応力 / 乱流モデル / 速度変動の位相差 / 長周期変動 / 熱線流速計の精度確認 / 乱動計測 / 船尾近傍の乱流場 / 伴流内の周波数解析 |
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| 研究概要 |
境界層内に存在する3次元剥離渦による境界層の変形ならびに乱流構造の変化について調査した結果、以下のような成果が得られた。
1.シリーズ60、C_b=0.60船型並びに肥大船型について乱動計測を行った結果、以下の事柄が明らかとなった。
(1)時間平均量としての流速分布、過度分布、レイノルズ応力分布に関する精度の高いデータベースを船尾3断面について作製できた。
(2)船尾縦渦分布とレイノルズ応力分布とはピークの位置にずれがあり、縦渦中心では乱動が弱まる。
(3)3次元剥離渦の存在は、境界層領域を大きく変動させる。
(4)船尾縦渦周囲の変動の位相と、縦渦中心付近の変動の位相は明らかに異なり、縦渦の断面形状の変化とX方向流場の変化の間に結びつきが認められる。
(5)実験により得られた乱流強度とブジネスクの仮定からレイノルズ応力の大きさを求め、実験値のせん断応力成分と比較した結果、垂直応力成分はよく一致するがせん断応力成分は一桁ほど実験値の大きいことが分かった。
(6)乱流モデルとしてのブジネスク近似はせん断応力成分を過小評価し、最近行われている渦粘性係数のヘリシティによる減衰はせん断応力成分の過小評価をより強めることが分かった。
2.厚い境界層の数値計算に使われている簡単な乱流モデルについて、縦渦の傾きによる減衰、低レイノルズ数影響の効果を取り入れ数値計算を行った結果、縦渦の影響による伴流分布の歪みをある程度再現できるようになった。
3.壁面摩擦応力の画像計測手法を船体模型に適用した結果、船体表面の壁面摩擦応力分布や限界流線の計測が可能となった。
4.数値計算において、自由表面で剪断力ゼロの条件を課すことにより、船首近傍の自由表面で渦度が発生し、船首渦流れを形成することが分かった。
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