ウォータージェット推進器において発生する騒音の低減に関する研究

降低喷水推进装置噪声的研究

• 批准号: 12750816
• 负责人: 鈴木 博善
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750816/
• 关键词: ウォータージェット推進器; CFD; 複合格子法; ダクト内流場; 騒音計測; 無限翼数プロペラ理論; インペラ; ステーター; CFP; インペラ流入流場

ウォータージェット推進器で生じる騒音抑制にはインペラ付近の流場を知ることが不可欠であると考えられる.本研究では,これを定性的,定量的に把握するために,船体周りCFDプログラムと,これまで開発途上のウォータージェット推進器周りCFD計算プログラムを組み合わせることで,ウォータージェットを装備した船舶周りの流場推定が行えるようにした.インペラの影響は,単にスラストのみを与えるようなものから,揚力線理論を用いた理論的な体積力分布の与え方を検討,インペラボス部,インペラシャフト.ステータ等の影響を含めて,詳細にダクト内流場を検討できるように改良を行い,船体,ダクト,インペラ,ノズルまでを含めたシステムとしての流場推定法を構成した.この結果,ウォータージェット推進器の装着により,通常の舶用プロペラの場合に比べて推力減少率が小さいこと,船底に吸い込みがある場合,造波抵抗が低減するような効果も数値的に確認できた.このCFD計算プログラムを用い,船体,ダクト等の形状を変化させ,形状とウォータージェット推進器内部の流場との相関を検討した.しかし,船体まわりの流場を含めて解析する場合,複合格子を用いて領域分割をしていることやダクト内の格子解像度等の不足から,ダ外内を流場を詳細に検討することができにくいことがわかった.よって、船体モデルを格子解像度が得られるように平板に戻し,これにウォータージェット推進器が装着されたものとしてモデルを単純化し、ダクト内の格子解像度が十分得られるようにしておいてから,再度検討を行った.その結果,流入境界層とダクト内に発生する縦渦強さとの間の相関,ダクト断面形状と縦渦強さとの相関が明らかになった.この結果を模型を用いた騒音計測により明らかにしようとしたが,その差はほとんど検出されず,計測的には,有用な結果は得られなかった.

The thruster is produced by the sound suppression of the near potential flow. This study is both qualitative and quantitative in understanding the ship's circumferential CFD calculations, and in developing the ship's propeller circumferential CFD calculations. The influence of the force line theory on the volumetric force distribution is discussed. The influence of space, etc. on the structure of the potential flow estimation method is included in the detailed analysis of the potential flow in the hull. As a result, it is confirmed that the thrust reduction rate of the propeller is smaller than that of the normal ship when it is installed, and that the wave resistance is lower when it is sucked at the bottom of the ship. The CFD calculation is based on the calculation of the shape of the ship, the shape of the ship, the potential flow inside the propeller, and the correlation between the shape and the propeller. When the potential flow of the hull is included in the analysis, the composite lattice is used to divide the domain. The resolution of the lattice inside the hull is insufficient, and the potential flow inside the hull is discussed in detail. The resolution of the grid in the hull is very high, and the resolution of the grid in the hull is very high. As a result, there is a correlation between the vortex intensity generated in the inflow boundary layer and the cross section shape and vortex intensity. The result of this model is that the sound is measured, and the difference is measured, and the result is useful.