2007 Fiscal Year Annual Research Report
ウォータージェット推進船まわりの流れのCFD解析法
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18360425
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
日野 孝則 National Maritime Research Institute, CFD研究開発センター, センター長 (60373429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 信行 独立行政法人海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 上席研究員 (70358399)
佐藤 陽平 独立行政法人海上技術安全研究所, CFD研究開発センター, 研究員 (10358400)
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| Keywords | 船舶工学 / 流体工学 / CFD / ウォータージェット推進 / 高速船 |
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| Research Abstract |
ウォータージェット推進時の船体まわり流れシミュレーションのために以下の技術について開発を行った。1.姿勢固定時の流れシミュレーション高速船まわりの流れのシミュレーションにおいては、大変形を伴う自由表面を扱うため、界面捕獲法の1種であるレベルセット法を用いている。レベルセット法では自由表面からの距離をインデックス関数として水面位置を認識するため、各タイムステップで水面からの距離を再計算する必要がある。この距離計算ルーチンの改良を行い、計算を安定化させた。また、流場計算プログラムに、船体姿勢変化を求めるルーチンを組み込み、船体姿勢を変化させながら、流場計算を行うことが可能となった。中速船を対象として検証を行い、良好な結果を得たので、姿勢変化時の計算に向けた準備も整った。2.ウォータージェット推進時の自航状態の設定ウォータージェット推進器については、ダクト流れのシミュレーションにおいて、推力に関係するパラメータであるダクト流量を変化させ、ダクト内の流場を解析した。実験結果の圧力分布と計算結果を比較した結果、計算モデルはダクト流量を変化させたときのダクト内の圧力分布の変化をよく再現した。自航シミュレーションのためには、推力をパラメータとして与える必要があるが、境界条件としてダクト出口の圧力を指定する方法をベースにして計算モデルを構築する方針を定めた。
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