Cross flow dragに基づく船体流体力の推定法に関する研究

基于横流阻力的船体流体力估算方法研究

基本信息

批准号：
08751074
负责人：
古川芳孝
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyushu 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08751074/
关键词：
船舶操縦性船体流体力 Cross Flow Cross Flow Drag 特異点分布法渦モデル

项目摘要

港湾等において船舶が離接岸を行う場合のように,大きな斜航角を伴って運動する船舶に作用する流体力はCross flowによる成分が主体となる。このようなCross flow dragについて,実験により計測を行って検討した例はあるが,理論的な推定法について検討した研究例は国内外を問わずほとんど見られない。従って,大きな斜航角を伴って運動している場合に船体に作用する流体力を推定することは、港湾内等における航行船舶の安全性の観点から重要であると考えられる。本研究においては,特異点分布法を適用して,船体横断面形状をフレームライン上に分布させた束縛渦により表した。また,船体から剥離する渦層は断面から流出する離散的な自由渦を用いて表現し,渦の減衰を考慮したモデルを導入することにより,船体に作用する流体力を推定する方法について検討を行った。本研究において開発を行った推定法に基づいて,s.s.5 1/2の横断面を対象として船体に作用する流体力の推定を行い,剥離した渦の減衰率を表すパラメータγの値の変化の影響について検討を行った結果,本研究で計算対象とした船型についてはγ=10.0と選ぶことにより,比較的精度良く船体に作用する流体力の推定ができることを示した。また,s.s.5 1/2の横断面を対象とした検討をもとに,全横断面について同様に流体力の推定を行い,横運動時の船体に作用する全横力を推定した結果,船首尾付近において推定精度にやや問題があるとは思われるが,比較的精度良く船体に作用する横力を推定できるものと考えられる。

就像当容器移动到端口等时一样，作用在较大角度移动的容器上的流体力主要由横流组成。尽管在某些情况下，通过实验测量了交叉流阻力，但很少有研究示例在国内和国际上检查了理论估计方法。因此，从端口内导航容器的安全性的角度来看，估计用大角度的倾斜角度移动时，估计作用在船体上的流体力很重要。在这项研究中，使用分布在框架线上的结合涡流来表达壳体的奇异分布方法。此外，我们研究了一种通过使用从横截面流出的离散的游离涡旋以及引入一个模型来考虑涡流阻尼的模型，我们开发了一种估计作用于船体上的流体力的方法。基于本研究中开发的估计方法，我们估计了作用于船体上的横截面的流体力，并检查了参数γ值变化的影响，该量代表了分离涡流的阻尼速率。我们发现，通过选择本研究中计算的工艺类型γ= 10.0，我们可以以相对准确的精度估算作用在船体上的流体力。此外，基于对S.S.S.5 1/2的横截面的研究，所有横截面的流体力均相似，并且估计作用在横向运动过程中的总侧向力。人们认为，尽管弓附近的估计准确性存在一些问题，但可以以相对准确的精度估算作用在船体上的横向力。