透明模型と屈折率整合を用いた船体付加物まわりの詳細流場計測法の開発

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420878
• Research Institution: National Maritime Research Institute
• Principal Investigator: 濱田 達也 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (00608630)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星野 邦弘 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40399514) ; 川並 康剛 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (00373423)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 屈折率整合 / 熱可塑性樹脂 / 透明模型 / 船舶 / 省エネ付加物

Outline of Annual Research Achievements

船舶の省エネルギー化は、船体形状の改良による方法が限界に近づいているため、これに変わって省エネ付加物と呼ばれるプロペラ周辺や船体に装置や付加的形状を付加する方法が考案されている。船舶の省エネ付加物としては様々な原理や方式のものが考案されているが基本的には粘性抵抗の低減や推進効率の向上を狙ったものが多い。実際の省エネ付加物の省エネ原理と効果を確認し、その高効率化を目指すためには付加物による流れの変化を詳細に知る必要がある。
本研究では、水と屈折率整合が可能な材料で透明模型を製作し、省エネ付加物の１つであるダクト外部および内部(本来レーザ光が届かない場所)の詳細な流場を計測できる技術の開発を行う。今年度は、微小な非屈折率整合の問題点把握のため2mm厚の試験片を用いて水中での屈折の観測および光透過率の計測を実施した。これにより、厚肉の低屈折率材料の光特性を得ることができた。
また、最終年度に実施する流場計測に用いる透明模型の形状の検討を行った。模型は比較的流れがわかりやすいNACAの対称翼を製作する予定である。透明模型の加工方法の検討を行ったが、低屈折率の透明材料は元々フィルムやシート専用の材料のため曲線を含む模型の成形加工を行うと表面の精度がフィルムなどと同等に得られず透明性が低下することがある。なので、これらを考慮して透明模型の製作が可能な業者および材料をさらに調査し、模型の試作検討および本製作を実施する業者を選定した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度は、透明模型の加工方法の検討および製作業者の選定にほとんどの時間を費やしてしまい、模型の製作まで至らなかった。ただし、透明模型の製作業者を選定し、模型製作の目途を立てることができた。

Strategy for Future Research Activity

昨年度実施できなかった模型の試作および本製作を早々に行い、下記の課題を実施する。
(1)模型の試作および製作
(2)可視化試験法の検討
(3)回流水槽(パーソナルタンク)内での対称翼まわりの流場計測

Causes of Carryover

当該年度に実施予定だった透明模型の製作まで至らなかった。そのため、次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

翌年度に実施する透明模型の試作および本製作に基金と合わせて使用する。