| 研究課題/領域番号 |
20360398
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| 研究機関 | 独立行政法人海上技術安全研究所 |
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研究代表者 |
上野 道雄 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体部門, グループ長 (60358405)
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| 研究分担者 |
宮崎 英樹 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体部門, 主任研究員 (10415797)
塚田 吉昭 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体部門, 主任研究員 (90425752)
沢田 博史 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体部門, 主任研究員 (80470053)
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| キーワード | 数値流体力学 / 細長体理論 / 流体力 / 船型 / 旋回 / 斜航 / 水槽実験 |
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| 研究概要 |
本研究では(1)船種形状が同じで船尾形状のみが異なる3種類の船型の流体力特性を水槽実験によって把握すること、(2)理論計算によってこれら3船型の流体力特性を求め、実験結果と比較検討をもとに計算手法の改良をおこなうこと、(3)改良した計算手法を用いて船型の変化に対する流体力特性の変化を系統的に調べ、船としての性能改善策の指針としてとりまとめることを目標としている。
当初の計画では本年度に1軸船型と2軸船型を、2年度目にバトックフローライン船型(ポッド推進器装備船型)を設計製作する予定であったが、理論計算等の結果に基づき、本年度は設計製作の順序を変更して2軸船型とバトックフローライン船型を設計製作した。これは、同船型の1軸船模型の過去の詳細な水槽実験データを活用することで研究遂行の大幅な効率化と2年度目以降の研究内容の発展を期したものである。
数値流体力学(CFD)および細長体理論を用いた理論計算結果と1軸船型の過去のCMT(Circular Motion Test)水槽実験データとの比較検討により、基本となる1軸船型に対してはこの計算手法が良い精度を持つことを確認した。数値流体力学(CFD)によるバトックフローライン船型の斜航および旋回中の左右力と回頭モーメントに関する推定計算をおこなった。計算結果はバトックフローライン船型の針路安定性が1軸船型のそれと大きく異なるものであることを示した。また、1軸船型とバトックフローライン船型の斜航および旋回による流体力と圧力分布を検討し、斜航流体力の着力点位置に大きな違いは見られない一方、旋回流体力の着力点に大きな違いが見られることから、針路安定性の違いは主に旋回に起因する流体力によるものであることを明らかにした。これらの傾向を次年度の実験でも詳細に把握するため、特にバトックフローライン船型模型についてはスケグ形状を、船体中央に1枚の状態と左右舷に2枚の状態、スケグ面積を半分にした状態など複数の船尾形状の模型を製作した。
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