2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20360398
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| Research Institution | National Maritime Research Institute |
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Principal Investigator |
上野 道雄 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体性能評価系, グループ長 (60358405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 英樹 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体性能評価系, 主任研究員 (10415797)
塚田 吉昭 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体性能評価系, 主任研究員 (90425752)
沢田 博史 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体性能評価系, 主任研究員 (80470053)
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| Keywords | 数値流体力学 / 細長体理論 / 流体力 / 船型 / 旋回 / 斜航 / 水槽実験 |
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| Research Abstract |
1軸船型と2軸船型、ポッド推進器装備船型、ならびにポッド推進器装備船型に2枚の大スケグ、2枚の矩形スケグ、2枚の小スケグ、1枚の大スケグをそれぞれ取り付けた状態(図2参照)について細長体理論によってこれら流体力特性を推定した。2軸船型は理論的な適用範囲外であるものの、ポッド推進器装備船型については、スケグ無しの状態を精度良く推定できることが確認できた。スケグの効果および2軸船の性能については薄翼理論を基本とする簡易な推定法によって大略推定できることを確認した。流体力特性の推定結果から得られる流体力微係数からは針路安定性を知ることができる。この針路安定性指数については、船型およびスケグの違いによる系統的な性能の差が実験結果に表れていること、そしてその傾向を細長体理論と薄翼理論に基づく推定計算結果が良く表すことがわかった。
CFD(数値流体力学)によって1軸船型と2軸船型、スケグ無しポッド推進器装備船型、各種スケグ付きポッド推進器装備船型の流体力推定をおこなった。大スケグ2枚付きポッド推進器装備船型の斜航・旋回時の左右力特性など斜航・旋回時の横力が精度良く推定できることが確認できた。CFD計算で得られた船体周りの圧力分布の計算結果を基にしてスケグの効果を分析した。ポッド推進器装備船型の大スケグ1枚付き(Single skeg)と大スケグ2枚付き(Twin skeg)の斜航(Oblique motion)および旋回(Turning motion)の各状態についてまとめた結果から、スケグの発生する左右力は主船体との干渉によって約64%増加すること、その増加分の圧力中心は船体中央から後ろに船長の約29%の位置にあることがわかった。この圧力中心位置はスケグの前端付近に相当する。
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