| 研究課題/領域番号 |
11650945
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| 研究機関 | 兵庫教育大学 |
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研究代表者 |
山野 惟夫 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (90304138)
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| 研究分担者 |
鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70111474)
鞍谷 文保 兵庫教育大学, 学校教育学部, 助教授 (00294265)
岩崎 泰典 川崎重工, 基本設計部, 参事
奥野 武俊 大阪府立大学, 工学部, 教授 (60081395)
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| キーワード | 波崩れ / 前方への波崩れ / 波崩れ抵抗 / 船尾流れ / トランサム船尾 / 船尾波 / 尺度影響 / 波崩れ抵抗の尺度影響 |
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| 研究概要 |
・小型回流水槽での実験により、トランサム船尾直後の流れは次のような構造を持つことが分かった:トランサム船尾の近くに波の山が発生して、それより前方では水面の流れは逆流している。逆流した流れは船尾端近くで一旦停上して、その後両側に流れて行く。
・一方で、船速は一定にして、トランサムの没水量を変えて、舶尾端直後の流れを観測した。その結果、没水量が大きい程、舶尾端近くの波の山の高さが大きくなり、それと共に山からの逆流が大きくなることが分かった。これより、上記の逆流は、船尾端で発生した波が前方に崩れるために発生することが分かった。
・次に、「上記のように船尾端の近くに波の山ができ、かつそこから前方への波崩れが発生するのは、船尾端の船底に形成される粘性境界層の低部では流速が低いことが主原因であろう」という仮説の基に、この前方への波崩れ発生のクライテリアとして下記を設定した:1.流線をトロコイドで近似する。
2.次のいずれかが成り立つ時に前方への波崩れが発生する:
(1)トロコイドでの近似ができない
(2)トロコイドでの近似ができても、流線の最大傾斜が30度を越える。
実験結果との比較による検証を通して、この方法により上記の前方への波崩れ現象を説明できることが分かった。
・そこで、上記の方法により、前方への波崩れ現象の特性を調べた。その結果、次のことが分かった:1.上記の波崩れ現象を支配するのは舶尾端の没水量とフルード数である。2.この現象による抵抗は尺度影響を持つ。その抵抗の無次元値は模型船に比べて実船の方が小さい。3.船尾端で崩れずに、後方へ白由波として伝播する残りの成分は逆に模型船よりも実船の方が大きい。
・今後、上記の前方への波崩れによる抵抗と、崩れずに白由波として伝播する残りの成分による抵抗とを合わせた抵抗が、実船と模型船とでどちらが大きいかを研究することにしている。
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