2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of interfacial area transport model of two-phase flow for improvement of ship drag reduction technology based on air lubrication method
| Project/Area Number |
26289331
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
波津久 達也 東京海洋大学, その他部局等, 准教授 (60334554)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 船舶海洋流体力学 / 船体抵抗低減 / 気液二相流 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
空気潤滑法による船舶抵抗低減技術の高度化に資する二相流予測モデルの開発を最終目的とし、二相流局所流動パラメータに関するデータベースの構築と二相流界面構造の空間発達特性に関する解析的研究を、実験装置の準備を含め平成26年度から平成28年度の3カ年で実施する。最終年度となる平成28年度は、外部流れの二相流を模擬した矩形流路内二相流実験装置を用いて、二相流局所流動パラメータのデータベースを拡充するとともに、外部流れの二相流を対象とした流動予測式（ボイド率、壁面摩擦抵抗、気泡流界面積濃度）の開発を行った。具体的な実施内容は以下のとおりである。
・外部流れの二相流を模擬した矩形流路内二相流の局所流動パラメータ（ボイド率分布、平均界面速度、平均気相弦長）および壁面摩擦抵抗に関する実験データベースを拡充した。取得された実験データに基づき、二相流空間分布に及ぼす影響因子を評価するとともに、二相流動構造と壁面摩擦抵抗の関係を整理した。
・速度境界層厚さを長さスケールとして定義した平均ボイド率をドリフトフラックスモデルにより予測する手法を開発した。本研究で取得された実験データとの比較から、同手法による速度境界層内平均ボイド率の予測精度を検証した。
・空気供給による壁面摩擦抵抗低減効果を速度境界層内ボイド率を用いて予測する手法を開発した。外部流れの二相流を含む広範な流動条件下で取得された実験データとの比較から、同手法による二相流摩擦抵抗低減比の予測精度を検証した。
・速度境界層内の気泡間相対速度差による気泡の合一機構（シェア合一機構）を考慮した気泡流界面積濃度輸送モデルを開発した。細管内の強せん断場に形成する気泡流の実験データとの比較から、同モデルによる気泡流界面積濃度の予測精度を検証した。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
