船舶の非定常操縦流体力および操縦シミュレーションの研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360414
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 芳村 康男 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 教授 (50322847)
• 研究分担者: 前川 和義 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 助教 (80250504) ; 日野 孝則 海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 研究員 (60373429) ; 上野 道雄 海上技術安全研究所, 流体部門運動性能研究グループ, 研究員 (60358405) ; 宮崎 英樹 海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 研究員 (10415797) ; 原口 富博 海上技術安全研究所, 流体部門運動性能研究グループ, 研究員 (60360715) ; 塚田 吉昭 海上技術安全研究所, 流体部門運動性能研究グループ, 研究員 (90425752)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 船舶性能 / 構造 / 建造 / 艤装 / 計画 / 設計

研究概要

船の操縦運動は航空機に比べて相対的に前進速度が低速であることから、操縦運動中の流体力は船の運動履歴の影響を少なからず受け、非定常な流体力が存在する。これが、操縦運動の推定を困難にする要因にもなっており、各国が新しい推定法の構築を急いでいる。本研究では、操縦運動中の複雑な流体力を実験的に明らかにする一方、ナビエ・ストークス方程式の数値解法を行う数値流体力学(Computational Fluid Dynamics : CFD)を操縦運動中に適用することを試みた。その結果これまで、CFDは操縦運動中の定常流体力の推定にとどまっていたが、本研究によって、非定常流体力を含む操縦運動流体力の複雑な流体力の推定を可能にし、船舶操縦運動をより精度よく推定できる手法を構築することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Ship Performance Evaluations using CFD, Proc. (2008)
  • 著者名/発表者名: Hino, T., Hirata, N., Miyazaki, H., Ohashi, K.
  • 雑誌名: 3rd PAMMES and AMEC2008 ページ: 89-98
• [雑誌論文] Circular Motion Test and Uncertainty Analysis for Ship Manoeuvrability
  • 著者名/発表者名: Ueno, M., Yoshimura, Y., Tsukada, Y., Miyazaki, H.
  • 雑誌名: Journal of Marine Science and Technology (accepted and in printing)
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical Study of Planar Motion Mechanism Test(Pure Sway Mode) (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, H.
  • 学会等名: SIMMAN2008 Workshop
  • 発表場所: Frederiksdal(Copenhagen)
  • 年月日: 2008-04-16
• [学会発表] Uncertaincy Analysis for the Circular Motion Test of Model Ships (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, H.
  • 学会等名: SIMMAN2008 Workshop
  • 発表場所: Frederiksdal(Copenhagen)
  • 年月日: 2008-04-15
• [学会発表] Analysis of Steady Hydrodynamic Force Components and Prediction of Manoeuvring Ship Motion with KVLCC1/2 and KCS (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Y.
  • 学会等名: SIMMAN2008 Workshop
  • 発表場所: Frederiksdal(Copenhagen)
  • 年月日: 2008-04-15
• [学会発表] Effects of Rudder and Propeller on Hull Force Derivatives with KVLCC1 and KVLCC2 (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Y.
  • 学会等名: SIMMAN2008 Workshop
  • 発表場所: Frederiksdal(Copenhagen)
  • 年月日: 2008-04-15