| 研究課題/領域番号 |
17K06963
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
高木 洋平 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40435772)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 機能性船底塗料 / ハイドロゲル / 乱流 / 抵抗低減 / 水槽試験 / 直接数値計算 / 摩擦抵抗低減 / 流体制御 / 平板境界層 / 平行平板間乱流 / 船底塗料 / 乱流渦構造 / 数値シミュレーション / メソスケール |
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| 研究成果の概要 |
大型船舶に用いられる機能性船底塗料の一つであるハイドロゲル塗料を対象に、その摩擦低減効果を明らかにするために、水槽試験における抵抗試験及び数値計算を行った。水槽試験ではハイドロゲル塗料と塗布した平板が一様流中で受ける摩擦抵抗を測定し、層流-乱流遷移域と発達乱流域では形成される乱流渦の形態が異なり、抵抗低減効果は遷移域で顕著となることが明らかになった。また、数値計算では塗膜の粗度を一様な粗度分布から非等方な分布に変更することによって、粗度があってもハイドロゲル塗膜のせん断応答性によって抵抗低減効果が得られることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機能性船底塗料の一つであるハイドロゲル塗料の摩擦抵抗低減効果をメソスケールな観点から明らかにするために実験及び数値解析を行った。ハイドロゲルの抵抗低減効果について流体力学的な観点から乱流中の渦構造との関係から明らかにし、抵抗低減率を向上させるための塗膜形成法を提案した。本研究で成果を実船での塗装に活かすことによって、大型船舶からのCO2削減、燃費性能の向上が期待できる。
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