2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of prediction method for two-phase flow under ship bottom considering hydrodynamic characteristics on shell surface
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20H02365
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
波津久 達也 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (60334554)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井原 智則 東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (70767350)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 船舶工学 / 空気潤滑法 / 気液二相流 / 抵抗低減 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
船底への空気供給による船舶推進抵抗低減技術（空気潤滑法）において、船底外板表面の粗さや濡れ性は、形成する気液二相流の流動特性と摩擦抵抗特性の制御因子となる。この様な固体壁表面の流体力学的諸特性が大きく変化する船底外板近傍の二相流動構造を高精度に予測できる手法は現在無い。この課題の解決に向けて、本研究では、船底の二相流動構造と摩擦特性に及ぼす固体壁表面の諸特性（粗さ、濡れ性）の影響を適切に再現できる新しい二相流解析手法の構築を目的とし、（１）固体壁表面特性と二相流動構造の流体力学的相関の解明、（２）固体壁表面特性と二相流動構造の流体力学的相関を考慮に入れた新しい二相流構成式の開発を行う。
2022年度は、引き続き模擬船底下二相流実験装置を用いた二相流実験を行った。気泡流からチャーン気泡流域までの広範な流動条件において流路表面の粗さを変化させた実験を行い、気泡供給前後における境界層内速度分布、二相流局所流動構造（ボイド率分布、界面積濃度分布、気泡径分布等）及び摩擦抵抗に関する実験データベースを拡張した。取得されたデータベースに基づき、二相流動構造に及ぼす影響因子（気液流量、流路壁面粗さ）を評価するとともに、船底下の二相流動構造と摩擦抵抗特性に関する二相流構成式の開発を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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