| 研究課題/領域番号 |
63460145
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
池畑 光尚 横浜国立大学, 工学部, 教授 (10114969)
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| 研究分担者 |
田草川 善助 横浜国立大学, 工学部, 助手 (60017902)
鈴木 和夫 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80111699)
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| キーワード | 船尾流 / 境界層 / 伴流 / 造波 / 相互干渉 / プロペラ / 舵影響 / 固定翼 |
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| 研究概要 |
1.プロペラの非定常性能に及ぼす舵の影響
舵の直前でプロペラが回転するとき、プロペラ後流中で舵が作り出す誘導速度場は、舵の伴流分布と同じような不均一流になり、従ってその中で回転するプロペラ翼に流入する流速は一回転の間に変動し、そのため周期的に変動する流体力がプロペラ翼に発生することに着目し、この非定常な舵とプロペラとの干渉問題に対して、渦格子法を適用して理論計算を行い、その変動力(スラスト・トルク変動)が可成り大きいことを明らかにした。さらに舵周囲の流場についてLDVによる流速分布計測を行い、プロペラ回転流が舵によって整流されて減少し直進方向成分に変換していることを実験的に検証した。
2.船のまわりの粘性流と造波との干渉に関する研究
船のまわりの境界層及伴流(即ち粘性流)と造波(即ちポテンシャル流)との間の相互干渉を考慮して、自由表面のある場合の流れを数値的に解く事を試みた。3次元境界層及伴流の解法には池畑外の積分反復解法を用い、外部のポテンシャル流の解法にはランキン・ソース法を適用し、自由表面条件に粘性に因くヘッドロスの効果を考慮する事で造波に及ぼす粘性の影響を考慮し、造波による流速及圧力の変化を境界層及伴流の計算の中で考慮することで造波の粘性に及ぼす影響をとり入れ、反復的計算で相互干渉を解く事に成功した。水槽及風洞における模型実験の結果は計算の結果に良く合い、この方法の有効性を示した。
3.固定翼付プロペラの理論的性能計算
渦格子法を用いて、固定翼付プロペラの性能を理論的に計算する方法を開発し、実験結果とも良く合うことを確認した。さらに従来実験的手法に頼ってきた固定翼の設計も理論的に行えるように理論を拡張することができた。
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