2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24360357
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
土井 康明 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10134454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 卓司 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40444707)
陸田 秀実 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80273126)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 船舶工学 / 海洋工学 / 流体工学 / 水輸送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず，開発した袋状コンテナ周りの流れの解析法の推定精度検証を平水中模型試験との比較により実施し，良好な結果を得ることを確認した。解析法は，袋状コンテナの膜変動をバネ系モデルにより解析し，外部流は三次元非圧縮の流体運動方程式と連続式を境界適合型有限差分法で解析し，膜変動と外部流を練成させる手法を用いた。続いて，規則波中での解析法を開発した。平成25年度に開発した平水中での解析法を規則波中での解析法に発展させた。規則波中での袋状コンテナの変動および外部流の流れの解析を行うとともに，模型試験結果と比較検討し，以下の考察を得た。本手法による数値計算値の傾向は波長船長比が大きくなるほど膜変動振幅が大きくなるというものであり，これは模型実験の傾向と一致している。また，振幅量を比較しても，数値計算において模型実験と同程度の変動振幅を持つ出会い波周期での形状変化を再現できている。本手法による数値計算値の傾向は波長船長比が大きくなるほど抵抗変動振幅が大きくなるというものであり，これは模型実験の傾向と一致している。計算によって得られた波浪による抵抗増加値は実験値に比べやや低いが，これは本手法の格子解像度では渦の発生による抵抗増加を完全に再現できないためで解像度を高めることで改善できる。さらに袋状コンテナの膜素材の剛性を変化させた解析を行い，数値計算の結果から，波浪中抵抗増加が小さくなる剛性があることを見いだした。1)波長船長比が小さくなるほど袋状コンテナが受ける抵抗は増加することから，実機の利用に当てはめると，波の波長が短い海域では大きな曳船の動力が必要になる。2)波長船長比が大きくなるほど袋状コンテナの抵抗変動振幅，膜変動振幅は増加することから，波の波長が長い海域では膜破損の危険性が増す。3)柔らかい膜素材を使用により，波浪中での抵抗を低減できる可能性がある。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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