| 研究課題/領域番号 |
63302038
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田中 一朗 大阪大学, 工学部, 教授 (30028964)
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| 研究分担者 |
茂里 一紘 広島大学, 工学部, 教授 (90011171)
姫野 洋司 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081394)
梶谷 尚 東京大学, 工学部, 教授 (80010693)
松村 清重 大阪大学, 工学部, 講師 (10135668)
鈴木 敏夫 大阪大学, 工学部, 教授 (80029107)
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| キーワード | 影響関数 / 粘性圧力抵抗 / 非対称船尾船 / C字型船型 / 画像処理 / ステレオ写真 |
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| 研究概要 |
船舶の推進性能における省エネルギ-化に対する要望、又船内居住性改善の面から振動、騒音の軽減に対する要求も強く、これらの要望に答えるべく船尾形状の最適設計手法を確立することを目的とし、従来の実験法、理論的手法を活用・発展させるとともに、これらの手法を統合し実用船型に対する最適設計法の試みを行ったので、以下に報告する。
1.肥大船型の粘性圧力抵抗が最小となる船型開発を目的とし、昨年度得た摩擦抵抗に対する影響関数を粘性圧力抵抗に拡張した。すなわち船型をルイス・フォ-ムの3つのパラメタ-で表し、これらのパラメタ-と粘性圧力抵抗との関係を陽に表したうえ、任意のセクションでパラメタ-に単位増分を加えてフレ-ムラインを変化させたときの抵抗増分を船長方向の関数(影響関数)として求めた。適当な母船を選び喫水一定の条件の下で船型改良を行ったところ、粘性圧力抵抗を6%、全抵抗にして2%程度軽減できることがわかった。
2.プロペラの回転エネルギ-を回収する目的で非対称船尾船の可能性調査のため、船尾端をC字型に偏心させた船型を考えた。ポテンシャル流は非対称船のため通常のHess-Smith法で計算できないので、渦の流出を表し得る簡易計算法として数十分割された水平面ストリップの2次元流れの非対称船型と母船型(対称船型)との差をHess-Smith法で計算された母船型まわりの流れに加える方法を考案した。この流れを用いて厚い境界層の計算を行ったところ、伴流の形状は実験値とよく対応することがわかった。
3.可視化写真のトレ-サ-非分離処理による2次元流場計測法及びステレオ写真による3次元流場計測法を開発した。前者の方法は輝度勾配に一方向性を持たせる手法であり、低解像度の可視化写真でも充分な精度で速度ベクトルが得られることがわかった。
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