| 研究課題/領域番号 |
16360441
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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 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
安東 潤 九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (60211710)
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| 研究分担者 |
梶原 宏之 九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (30114862)
右近 良孝 海上技術安全研究所, 輸送高度化研究領域, 副領域長 (90373430)
木村 元 九州大学, 大学院工学研究院, 助教授 (40302963)
吉武 朗 九州大学, 大学院工学研究院, 助手 (10264087)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2006年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2005年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | ポッド / ストラット / プロペラ / キャビテーション / 実数値遺伝的アルゴリズム / 並列計算 / 横力 / 推力 / プロペラ効率 / 形状表現 / 制約条件 |
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| 研究概要 |
実数値遺伝的アルゴリズムを用いた流力最適化においては、膨大な回数の流力性能の計算を行う必要があり、最適解を得るまでに長大な時間を要するため、流力性能の計算を複数のパーソナルコンピュータにより並行して行い、得られた結果を最適化の計算に順次取り込こむことで計算時間を短縮できるような環境、すなわち並列計算環境を独自の方法で構築した。
実数値遺伝的アルゴリズムを用いて初期プロペラを改良する計算法を開発した。初期プロペラと同等のプロペラ性能を有しつつキャビテーションの発生範囲が半分程度となるような制約条件を与えた。実験による確認の結果、キャビテーションの発生範囲には明確な変化は見られず、性能は逆に悪化した。キャビテーションの発生範囲を減らすための制約条件が厳しすぎたことが原因の一つと考えられる。
ポッドプロペラの流力性能計算法を開発した。実験結果との比較より、本計算法によってポッド形状と流体力の関係を表現できることがわかった。また、ストラットの取り付け角度を変化させることにより、ポッドプロペラに働く横力を小さくすることが可能であることが実験により確かめられた。また、計算によって、ストラットの取り付け角度と横力の関係を表現できることがわかった。
ポッドプロペラ流力性能計算法と実数値遺伝的アルゴリズムを組み合わせて、ポッドプロペラ全体の推力が最大もしくは横力が最小となるようなポッド・ストラット形状を求めるポッドプロペラ流力性能最適化計算法を開発した。
今後の研究の展開に向けた予備的実験として、ポッド下方にフィンを取り付けてポッドプロペラに働く流体力を計測した。フィンの寸法や枚数、取り付け位置によってはポッドプロペラに働く横力が小さいうえに進行方向の流体力の増加が顕著でない場合もあり、フィンの最適化により総合的に優れた流力性能を持っポッドプロペラを創出できる可能性があることがわかった。
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