| 研究課題/領域番号 |
18H01634
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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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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
林 昌奎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70272515)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 回転円柱 / 流体力 / 流速分布 / 付加質量 / 流速力 / 流れ構造 / 離散渦法 / エンドプレート / 円筒型線状構造物 / 回転 / 流れ / 負荷質量 |
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| 研究成果の概要 |
流れ中において、回転する円柱に働く流体力、並びに回転する円筒型線状構造物の運動特性を明らかにした。抗力は、回転比α=1.2付近までは減少し、その後上昇に転じる。揚力はα=3付近まで値が大きく上昇する。そして、抗力、揚力と共に、α=3付近から値の上昇が弱まる。回転方向の流速は円柱表面速度で無次元化できる。また、円柱表面からの距離を円柱半径で無次元化することができ、半径方向に対して対数的に減少する。フレキシブル模型を用いた水槽実験では、回転数の上昇に伴って模型の振動数が低周波に移動することが確認できた。回転により模型の付加質量が増加し、模型の固有振動数が低下するものと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
流れ中で回転する円筒構造物の流体力及び運動特性が明らかになり、その原因が円柱周りの流れであることが明確になった。それにより、流れ中におかれた回転する円筒構造物の応力及び振動が予測可能となり、最適で安全なドリルパイプ運用に結びつく制御方法の可能性が見えてきた。また、回転による流れ中におかれる円筒構造物の揚力増加の大きさや回転速度との関係が明らかになったことで、回転により発生すると揚力を活用する新たな機構の構想につながることが期待できる。
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