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計算流体力学と水槽試験の併用による船体抵抗理論の再構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H01638
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

日野 孝則  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60373429)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード船舶流体力学 / CFD / 船体抵抗 / 船体抵抗理論 / 計算流体力学 / 水槽試験 / 船体抵抗論 / 摩擦抵抗 / 圧力抵抗
研究成果の概要

本研究の目的は、CFD手法によって得られる詳細な流場情報を活用することで、流体物理に基づいた船体抵抗理論を再構築し、それによって新たな抵抗成分分離法と実船抵抗推定法を開発することである。抵抗理論の再構築のために、抵抗の各成分(平板摩擦抵抗、形状抵抗、造波抵抗)について既存の分離法の仮定を見直し、新たに開発した非粘性流れのCFD計算法および粘性流れのCFD計算法によって解析を行い、各成分の特性を明らかにした。それらを基に、水槽試験結果に対してCFD計算を援用し模型スケールの抵抗から実船スケールの抵抗を推定する手順を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

CFDを援用することで、従来の水槽試験結果による実船の抵抗性能推定における流体力学的不合理性を解消する方法を提案した。これにより、実船の性能推定精度が向上し、近年の地球温暖化対応のCO2排出規制に伴う抵抗低減船型の研究開発における高精度水槽試験のニーズの高まりに対応することが可能となった。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (18件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] SSPA(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Strathclyde U.(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] NRC(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] HSVA(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] U. Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] SSPA(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Strathclyde Univ.(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] NRC(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] HSVA(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Univ. Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] SSPA(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Southampton Univ./Strathclyde Univ.(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] NRC(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] HSVA(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] U. Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] CFD based form factor determination method2021

    • 著者名/発表者名
      Korkmaz Kadir Burak、Werner Sofia、Sakamoto Nobuaki、Queutey Patrick、Deng Ganbo、Yuling Gao、Guoxiang Dong、Maki Kevin、Ye Haixuan、Akinturk Ayhan、Sayeed Tanvir、Hino Takanori、Zhao Feng、Tezdogan Tahsin、Demirel Yigit Kemal、Bensow Rickard
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 220 ページ: 108451-108451

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2020.108451

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 粘性・非粘性 CFD を用いた船舶の抵抗成分分離2021

    • 著者名/発表者名
      日野孝則 高木洋平
    • 学会等名
      第 35 回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CFD技術2020

    • 著者名/発表者名
      日野孝則 大橋訓英
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会「GHG非出ゼロに向けた船舶流体力学の現状と展望」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Hydrodynamic Design and Analysis of High Speed Catamaran with Hydrofoils using CFD2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Hashimoto , Takanori Hino , Mikito Shirai, Om Prakash Sha , Bijit Sarkar , Jun Kambara and Yoshihisa Fujimoto
    • 学会等名
      PRADS2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of CFD methods for Industrial Ship Flow Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takanori Hino
    • 学会等名
      32nd Symposium on Naval Hydrodynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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