| 研究課題/領域番号 |
08305039
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 |
松村 清重 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10135668)
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| 研究分担者 |
鈴木 博善 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00252601)
鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
堀 勉 長崎総合科学大学, 情報科学センター, 助教授 (10199523)
鈴木 和夫 横浜国立大学, 工学部, 教授 (80111699)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 界面効果翼 / WIG / 耐航性 / 摂動法 / 最適化 / グリーン関数 / 造波 / 渦層 / 静安定 / 動安定 / 誘導抗力 / キャンバー |
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| 研究概要 |
界面効果翼船(WIG)はその効果をフルに発揮させようとすると、界面すれすれを航行させる必要がある。しかし、界面効果の非線形性により一般には小さな船体運動も揚力、揚力中心の大きな変動を誘引し、その結果船体の激しい動揺を招くため、できる限り運動特性のフラットな翼(船体)形状の開発が望まれる。本研究は3次元界面効果翼船の界面効果、運動特性の理論的評価法の確立と、その良好な形状開発を念頭に置いた最適設計手法の確立を目的とし、次のような研究を行った。
1. WIGの近似解析法の確立
(1) 高アスペクト比3次元WIGの近似循環分布の表現
WIGの3次元影響はPlandtlの揚力線理論のようなdownwash効果によるのではなく、単に翼端近傍で渦が後方に流出する必要性から生じる。翼中央付近は2次元WIGとして、翼端近傍では3次元効果に着目して解析した。その結果、この近似関数表現は全領域で数値解とよい一致を見た。また、後引き渦は放物線状に広がってゆくことが分かった。
(2) WIGの波浪中耐航性能
2次元平板翼が規則波上を航行するときの非定常問題について、WIGまわりの循環分布の近似解法を示した。近似方程式にはWIGの弦長だけでなく、航行状態(航行高度分布)を表す長さのパラメターl^*が現れ、運動位相の遅れを支配するものであることがわかった。
2. 2次元WIGの翼型最適化
ポテンシャル理論に基づき2次元WIGの揚力係数を最大にする翼型を見い出すことを試みた。設計変数として翼厚分布とキャンバー分布とし、制約条件として、最大流速(最小圧カ)の制限、圧力中心の制限、静安定性条件の3つの場合について最適化を行った。最後の条件の場合、母型とは相当に違いのある反転翼型が得られた。
3. WIGの造波影響
空中渦による造波グリーン関数を用いて、WIGの水面効果に関して解析を行った。厚翼WIGまわりの流れを1次要素を用いた渦層モデルで表現し、良好な揚力を得た。
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