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2021 年度 実績報告書

風浪下における船舶の走錨発生のメカニズム解明とその防止法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H02370
研究機関広島大学

研究代表者

安川 宏紀  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (40363022)

研究分担者 佐野 将昭  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (40582763)
平田 法隆  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (80181163)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード走錨 / 漂流 / 運動シミュレーション計算
研究実績の概要

1.走錨時には,船は大きな斜航角をとりながら流される。その時の船に作用する流体力特性を把握するため,広島大学の水槽試験においては,大斜航時CMTならびに舵角試験を実施した。
2.船の流体力モデルに独自のテーブルモデル(1.で実施した水槽試験結果を使用),風のモデルに藤原のモデル[1],波モデルに波漂流力を考慮した低周波数運動でモデル(操縦運動)をベースに,高周波数成分である波浪動揺を取り扱うtwo-time scale method[2]による新しい浮体の漂流モデルを開発した。開発された運動シミュレーション計算法による走錨時に流される船の運動の計算結果は,初年度に実施した風波中を流される船の運動と水槽試験結果と実用上の精度で一致することが分かった。
3.2.で開発した運動モデルを簡略化し,そのときに得られる運動方程式を線形化して,漂流する船の運動安定性の理論解析を行った。これにより,走錨が発生し,船が流されるときの船は真横状態で流されることが分かった。この状態が力学的に安定であることを理論的に明らかにした。
[1] Fujiawa, T., Ueno, M. and Ikeda, Y. (2005): A new estimation method of wind forces and moments acting on ships on the basis of physical component models, J. Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, Vol.2, 243-255.
[2] 安川宏紀,旋回する船の波浪動揺シミュレーション,日本船舶海洋工学会論文集 第4号, 2006年, 117-126.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

走錨時の船の運動シミュレーション計算法の開発ならびにそれに至る船の運動特性の解明は,予定通りに進捗している。

今後の研究の推進方策

1.開発したモデルの浅水域への拡張を行う。九州大学や水産技術研究所の角水槽を用いて,浅水域における水槽試験を実施する。
2.走錨の防止法として,推進器や舵を適宜操作して走錨を防止する方法を採用し,風,波中での船のシミュレーション計算を実施し,検証する。船が風波に流された時には,積極的にプロペラを回転させ,必要があれば操舵をして,走錨を防止する。シミュレーション計算を通じて,プロペラと舵の最適な操船方法を検討する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Drifting of a Dead Ship in Wind2023

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa, H., Hirata, N., Nakayama, Y., and Matsuda, A.
    • 雑誌名

      Ship Technology Research

      巻: 70(1) ページ: 26-45

    • DOI

      10.1080/09377255.2021.1954835

    • 査読あり

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公開日: 2022-12-28  

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