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

2003 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: トランサム船尾船底側面形状 / 船尾造波抵抗 / 模型試験 / 航走時の船尾端没水量 / 船尾端での流れの加速 / 船尾端直後の前方への波崩れ / トランサム船尾形状の設計法

Research Abstract

1.トランサム船尾船底形状を代表するパラメターとして,船尾造波抵抗と関係が深いものが望ましい.そこで,H14年度の研究結果を基にして,静止時の船尾端没水量I,船尾端での船底プロファイル傾斜角θeおよび後端面没水部の平均幅Bmの3つを選んだ.
2.現実のトランサム船尾船底形状の設計では,上記の3つのパラメターの内で,BmとIは要求されるTKMを満足させるために決められる.そこで,残りのただ一つのパラメターθeを船尾造波抵抗が最小になるように設計する1方法を提案する.
3.Θeを0から変えたときの船尾造波抵抗係数の変化量δCswは,H14年度の研究結果からθeとFrIとの関数であることが分かっている.しかし,この関数の形を特定しないと,船尾造波抵抗が最小になるθeを設計できない.この関数の形の特定は模型試験によってしかできない.14年度に-4.76deg.<θe<4.76deg.の範囲で模型試験を行っている.しかしその結果を見ると,この範囲だけでは上記の目的のために十分ではない.そこで,新たに2隻の模型船を追加して,このθeの範囲を-9.46deg.<θe<9.46deg.まで拡張した.
4.実際に航海する喫水がただの一つであれば,船尾造波抵抗が最小になるθeは,3.の資料を基に容易に決められる.しかし,多くの船舶で往航と復航とで喫水が異なる.そこで,このような船舶のθeをも設計できるように,平均有意船尾造波抵抗増加量なるものを導入した.これを最小とすることで,2つの喫水の船尾造波抵抗の平均値を最小にすることを狙ったものである.
以上のようなトランサム船尾船底形状の理論的な設計法を提案した.
5.最後に,2つの喫水で航行するコンテナ船を対象として,上記の方法でθeを設計した.その結果,最適θeは確実に存在すること,上記の方法の有効性等を示した.

Research Products

• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武節, 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号. 1-10 (2003)
• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武節, 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. Vol.2. 81-94 (2003)
• [Publications] 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武範, 山野惟夫: "ブラントな後端を持つ物体の後端形状に関する研究〓実験的研究〓"日本産業技術教育学会第46回全国大会講演要旨集. 85 (2003)
• [Publications] 山野惟夫, 鞍谷文保, 小川武範: "小型水槽での小型模型船による抵抗試験についての一考察"日本産業技術教育学会平成15年度機械分科会 研究発表要旨集. 4-5 (2003)
• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武節, 池渕哲朗, 舩野功: "A Consideration on the Design of Bottom Profile Form of a Transom Stern"Proc.of the 3^<rd> International Workshop on Ship Hydrodynamics, Wuhan. 73-83 (2003)
• [Publications] 山野惟夫, 楠芳一, 鞍谷文保, 小川武節, 池渕哲朗, 舩野功: "Effect of Transom Stern Bottom Profile Form on Stern Wave Resistance ・ A Consideration on the Effect of Real Stern End Immersion -"関西造船協会論文集. 240号. 11-19 (2003)