水槽施設活用のための試験水槽シミュレータの構築

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26630452
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 日野 孝則 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60373429)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 船舶流体力学 / 計算流体力学 / 水槽試験

研究実績の概要

初年度に開発した、重合格子法をベースにした定常状態の試験水槽シミュレータを非定常運動に対応させるための開発を行った。重合格子法は、計算領域を互いにオーバーラップを許容した複数の格子ブロックでカバーし、それぞれのブロックの解を相互に補間することでカップリングして、全体の流場を求める手法である。非定常運動を扱うためには、格子ブロックの相対位置が時間とともに変化するので、格子間の補間関係を動的に構成する必要がある。そのために、重合格子のための前処理ルーチンを流れ計算プログラムの中に組み込み、各時間ステップで重合情報を再計算することを可能にした。非定常運動に関する試計算を行って計算手法の挙動を確認した。
また、自航シミュレーションを可能とするためのプロペラモデルの検討を行った。プロペラ性能を計算するプログラムとリンクし、プロペラの影響を体積力として表現する体積力モデルは、簡便な方法だが効率よくプロペラ影響を考慮できる。この体積力プロペラモデルを上記の動的重合格子法に適合するように定式化した。これらの開発により試験水槽シミュレータの機能強化が達成された。
さらに、前年度に引き続き水槽試験を行い、シミュレーションと比較するためのデータを取得した。

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

水槽試験シミュレータを非定常運動に対応するように拡張し、おおむね計画に沿って進展している。

今後の研究の推進方策

最終年度に向けて、水槽試験シミュレータとして完成させる予定である。

次年度使用額が生じた理由

物品費が予定額よりも少額となったためである。

次年度使用額の使用計画

次年度予算と合わせて、物品費、旅費、消耗品費として支出の予定である。