| 研究分担者 |
宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70111474)
小川 武範 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (80029264)
鞍谷 文保 兵庫教育大学, 学校教育学部, 助教授 (00294265)
奥野 武俊 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60081395)
鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
IWASAKI Yasunori Kawasaki Heavy Industries Ltd., Initial Design Manager(investigator)
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| 研究概要 |
最初に,トランサム船尾船底プロルァイル形状が船尾造波抵抗に及ぼす影響を具体的に把握し,更にはトランサム船尾船底プロファイル形状と船尾造波抵抗との関係を具体的に招握するために,典型的な3つのトランサム船尾船底プロファイル形状について模型試験を行った.その結果,下記事項が明らかになった:
(1)船尾船底プロファイル形状が船尾造波抵抗に及ぼす影響:
・FrI=v/(gI)^<0.5><3.1の低速域では,凹型の船尾船底プロファイル形状が最小の船尾造波抵抗を与える.
・FrI=v/(gI)^<0.5>>3.1の高速域では,水平の船尾船底プロファイル形状が最小の船尾造波抵抗を与える.
(2)船尾船底プロファイル形状と船尾造波抵抗との関係
1)FrI=v/(gI)^<0.5><3.1の低速域では船尾船底プロファイル形状は,主にIr(航走時の船尾端没水量)をコントロールすることを通して,船尾造波抵抗を左右する.
2)FrI=v/(gI)^<0.5>>3.1の高速域では,船尾船底プロファイル形状は主に残存後続波の波高をコントロールすることを通して,船尾造波抵抗を左右する.
3)凹型の船尾船底プロファイル形状は,低速域で重要なIrを最小にする.水平の船尾船底プロファイル形状は高速域で重要存残存後続波の波高を最小にする.
(3)船尾船底プロファイル形状の影響が船体抵抗に占める割合:
船尾船底プロファイル形状変更の影響は実船の所要馬力において有意な値を持つ.
次に,上記の研究の結果その重要性が明らかになったIrについて,その影響を理論的に推定する方法を開発した.更に,それを用いて上記の模型試験結果を解析したその結果下記事項が明らかになった:
(1)Irは,船尾端での流速および波高への影響を通して,船尾造波抵抗に影響を及ぼす.
(2)FrI=v/(gI)^<0.5><3.1の低速域:
・Ir/I(ここに,Iは静止時の船尾端没水量)の値は大きい大きなIr/Iは,大きなCaccs(船尾端での加速による抵抗)をもたらす.そしてこのCaccsが船尾造波抵抗Cswの大きな部分を占める.Ir/Iは,主にCaccsを通して,船尾造波抵抗Cswに影響を及ぼす.
・従って船尾造波抵抗CswはFrIとIr/Iによってほとんど決まる.
(3)FrI=v/(gI)^<0.5>>3.1の高速域:
・Ir/Iの値は小さい従ってIr/Iが船尾造波抵抗Cswに及ぼす影響は重要ではない.
・残存後続波による抵抗が船尾造波抵抗Cswの大半を占める.従って,船尾造波抵抗CswはFrIとθe(船尾端での船尾船底プロファイル傾斜角)によってほとんど決まる.
最後に,上記の研究結果を基にして,与えられた設計条件化で船尾造波抵抗が最小となる船尾船底プロファイル形状の理論的設計法を開発した.
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