| 研究課題/領域番号 |
08405065
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
高木 幹夫 広島大学, 工学部, 教授 (00038556)
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| 研究分担者 |
林 欣 広島大学, 工学部, 助手 (20263725)
岩下 英嗣 広島大学, 工学部, 助教授 (60223393)
土井 康明 広島大学, 工学部, 助教授 (10134454)
斉藤 公男 広島大学, 大学院・国際協力研究科, 教授 (50029279)
馬場 栄一 広島大学, 工学部, 教授 (30274129)
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| キーワード | 非定常流体力 / 速度流場法 / B-spline / ロバストな計算法 / グリッドシステム / 非線形自由表面条件 / 干渉影響 |
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| 研究概要 |
波浪中を高速で航行する船舶の運行性能を正確に推定するために、高速船に働く流体力を正確に推定する必要がある。今年度は非定常流体力の推定精度向上を計る目的で、主に理論的推定法の開発を行った。得られた成果は次の通りである。
(1)波浪中を航行する船体に働く非定常流体力の推定は、船体周りの定常流体力とは分離して推定されていた。しかしながら、高速船の場合、両者の間の強い相互冠省は無視出来ないことが判明した。このために、その干渉影響を表す非線形事由表面条件を誘導し、新しい推定法"速度流場法"の開発を行った。この結果、定常流ポテンシャルの二次微分の項の影響が重要であることが判明した。
(2)このために、船体周りの定常流場を表す自由表面形状を正確に表示する方法が必要となり、高次のB-splineを適用したロバストな数値計算法の開発を行った。この結果、流場ポテンシャルならびにその二次微分の推定誤差は、それぞれ0.005%、1%以下であることが判明した。
(3)次に、自由表面や船体表面のような任意の三次元表面を表示するために必要なグリッドシステムの開発を行った。
(4)以上の成果を基に、定常流場の波形を求め解析結果との比較より、本方法は優れた推定精度を有していることが判明した。
(5)さらに、乱流モデルを適用したナヴィア・ストークス方程式の数値解析により、物体周りの流場に対する粘性影響に関する検討を行った。この結果、物体前面の形状曲率と自由表面形状との関連を明らかにした。
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