新しい理論によるトランサム船尾形状設計法に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550861
• Research Institution: Hyogo University of Teacher Education
• Principal Investigator: 山野 惟夫 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (90304138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮田 秀明 東京大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70111474) ; 小川 武範 兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (80029264) ; 鞍谷 文保 兵庫教育大学, 学校教育学部, 助教授 (00294265) ; 奥野 武俊 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60081395) ; 鈴木 敏夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80029107)
• Keywords: 船尾造波抵抗 / トランサム船尾船底側面形状 / 航走時の船尾端没水量 / 船尾端直後の前方への波崩れ / 船尾端での流れの加速

Research Abstract

(1)トランサム船尾船底形状を代表する主要パラメターは,静止時の船尾端没水量Iと船尾端での船底プロファイル傾斜角θeである事を理論・実験の両面より明らかにした。
(2)次に,船尾造波抵抗は,上記の2つの船尾形状パラメターと航走時の船尾端没水量Irでほとんど決まる事,およびIrはフルード数と船尾端形状θeで決まる事を実験により明らかにした。
(3)このIrと船尾造波抵抗との関係に着目して,その関係の詳細を明らかにするために,任意の船速vO・静止時の船尾端没水量I・船底プロファイル傾斜角θe・航走時の船尾端没水量Irを与えた時の船尾造波抵抗を計算する方法を開発した。この計算法では,船尾造波抵抗(Rsw)を船尾端直後の前方への波崩れによる抵抗(Rswbf)・崩れずに後方へ伝播される残存後続波による抵抗(Rsfw)・IrがIより小さい時の船尾端での水流の加速による抵抗(Raccs)・IrがIより小さい時の船尾後端面の圧力変化による抵抗(Rp)の4つに分けて取り扱っている。
(4)(3)で開発した計算法により(2)の実験結果を解析した結果,次の事が明らかになった:
1)Irは.船尾端での水流の加速および船尾波高への影響を通して,船尾造波抵抗に影響を与える。
2)I baseのフルード数(FrI)<3.1の低速域では
・Ir/Iの値が大きい。大きなIr/Iは,大きなRaccsをもたらす。Irは主にRaccsを通して船尾造波抵抗Rswに影響を及ぼす。
・したがって,このフルード数領域では,船尾造波抵抗の値はFrIとIr/Iによってほとんど決まる。
3)I baseのフルード数(FrI)>3.1の高速域では
・Ir/Iの値が小さい。従って,船尾造波抵抗へのIr/Iの影響は小さい。
・船尾造波抵抗の主な成分はRsfwである。従って,このフルード数領域では,船尾造波抵抗の値はFrIとθeによってほとんど決まる。

Research Products

• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武範, 池渕哲朗, 舩野功: "Effect of Transom Stern Bottom Profile Form on Stern Wave Resistance -An Experimental Study -"関西造船協会論文集. 239. 1-10 (2003)
• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武範, 池渕哲朗, 舩野功: "On the Effect of Bottom Profile Form of a Transom Stern on Its Stern Wave Resistance"Proceeding of 8^<th> International Marine Design Conference. 2. 81-94 (2003)