屈曲形水中推進機構の研究

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1. 平成9年度までに開発した理論解析法を用いて,推進効率特性やそのパラメータ依存性,および胴体部に加わる流体力と胴体部の運動との関係等を数値計算により明らかにした.2. 製作した実験装置を用い,パーソナルタンク中で推進機構の能動関節に指定の往復運動を行わせ,推進速度と釣り合うように流速を調整することにより推進速度を測定をおこなった.さらに関節の消費パワーとから,推進効率を算出した.3. 第2関節のばね定数を様々に変化させ,ばね定数が推進効率におよぼす影響を実験的に明らかにした.その結果,推進効率を最大化する最適なばね定数が存在することがわかった.4. 理論解析結果と実験結果の比較検討をおこなった.その結果,理論解析に比べ実験結果の推進効率はやや低めであるものの,推進効率を最大化する最適なばね定数が存在する傾向は理論・実験で同様であった.5, 平成9年度に購入した回流水槽中を用いて,水素気泡法による流れの可視化をおこなった.その結果,レイノルズ数が10000前後の流れでは,胴体付近の流れはほとんど乱れておらず,尾びれ部後方からの放出渦領域が放射状に広がっていく様子などが観察できた.6, 小型回流水槽での基礎実験による知見を生かし,全長1.75mの大型完全自走式2関節イルカ形推進機構について,推進速度特性および推進効率特性を実験的に明らかにした.その結果,大型モデルにおいても小型の場合と定性的には同様の傾向を示した.