| 研究課題/領域番号 |
08455476
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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 |
海洋工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鈴木 敏夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80029107)
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| 研究分担者 |
鈴木 博善 大阪大学, 工学部, 助手 (00252601)
松村 清重 大阪大学, 工学部, 助教授 (10135668)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | 大型粗度 / 波浪中慣性力 / 波浪中粘性力 / 粗度密度 / 平均投影直径 / 非定常運動 / 船尾伴流分布 / 船尾縦渦 |
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| 研究概要 |
大型粗度による海洋構造物の各部材に働く流体力増加のメカニズムを明らかにするために、振動流中に発達した境界層内におかれた突起物(大型粗度)周りに発生する非定常剥離渦の挙動を調査した結果、以下のような成果が得られた。
1)大型粗度による慣性力増加は、(1)粗度の間隔と粗度直径の比が2.5以上の場合と2.5以下の場合で、メカニズムに変化が生じること、(2)粗度密度が大きい場合、慣性力増加は平均投影直径と剥離域内の水の質量で大半が説明できること、(3)粗度密度が小さい場合は、平均投影直径、剥離域の水に加えて、各粗度の慣性力、粗度による表面圧力変化を加えると実験結果を定量的に説明できること、(4)粗度密度が15%を越えると、平均投影直径はD+2Kにほぼ等しくなることが示された。さらに、
2)波浪中の水平円柱に働く流体力を解析した結果、(1)波浪中に波頂線と平行で水平に置かれた没水円柱まわりの非定常流れは円柱を一周する流れと、それに伴う剥離域の回転移動が認められた。(2)粘性力は見かけの相対流速と同位相であるが、慣性力は見かけの流速に直角方向に働き、振動運動を行う円柱に働く慣性力とは見かけ上現象が大きく異なる。しかし、無次元化された値に両者の違いは認められなかった。(3)上下力については計測量が小さく、解析が困難であったが、波頂部で慣性力が下向きになるなど、浮力を減じる方向に働くことが分かった。
つぎに、3次元剥離渦の存在する船尾流場において、縦渦の非定常挙動を時空間的に調査した結果、以下の事項が明らかになった。
3)細長船型の船尾部3次元剥離域に生じる縦渦の左右方向振動と船尾境界層の変動には低周波数での相関がある。
4)肥大船型ではその相関はあまり顕著ではなく、強い縦渦は船尾境界層の非定常振動を止める作用があり、境界層が安定化する。
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