三次元離散渦法に基づく船体に作用する流体力の推定法に関する研究

基于三维离散涡法的船体流体力估算方法研究

• 批准号: 13750851
• 负责人: 古川 芳孝
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750851/
• 关键词: 船体流体力; 三次元渦離散法; 剥離; 船舶操縦性; 大斜航角; 三次元離散渦法

大きな斜航角を伴って運動する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も非常に重要であると考えられる。従って,本研究においては,3次元渦離散法を基礎として吹き出しパネル法と組み合わせることにより,船体に作用する流体力の実用的な推定法を開発することを目的としている。昨年度は,3次元離散渦法と吹き出しパネル法を組み合わせることにより,斜航する船体まわりの3次元的な流れ場を精度よく表現する方法について検討を行った結果,剥離した流れを表わす自由渦の導入位置等のパラメータが船体に作用する流体力の推定結果に大きな影響を及ぼすことが分かった。また,旋回角速度を伴う運動へ適用することを目的として,流体力推定法の拡張について検討を行った。旋回運動時には船体まわりの流れの流速および流向が船長方向に変化するため,剥離点の位置をビルジ部のような一意の場所に固定することができないことから,船体横断面内の流速の最大値等を参考に剥離点の位置を設定する方法について検討を行った。本年度は,昨年度に引き続き本推定法の旋回運動への拡張について検討,ならびに実船型への適用について検討を行った。本推定法に基づく計算結果と模型実験による計測結果を比較した結果,船体から流出する自由渦の分布や流体力の推定値の精度は十分であるとは言い難いため,剥離点の位置や自由渦の流出法等についてさらなる検討が必要である。

从端口和其他区域内导航船只的安全性的角度来看，估计用倾斜角度角度移动的船体移动的流体力被认为非常重要。因此，在这项研究中，目的是开发一种实用方法来估计作用于船体上的流体力，通过将其与基于3D Vortex离散方法的吹式面板方法相结合。去年，我们研究了如何通过组合三维离散涡流方法和吹式面板方法来准确地表达船体周围的三维流场，结果，我们发现代表分离流的游离涡流的引入位置诸如代表脱离流的游离涡流的位置诸如对流体力估计船体的估计的主要影响。此外，为了将其应用于角速度的运动，研究了流体力估计方法的扩展。在旋转运动过程中，围绕船体长度方向的流动速度和流动的流动方向，因此剥离点的位置不能固定到诸如BILGE截面之类的独特位置，因此我们研究了一种基于剥离点位置的方法，该方法基于船体横截面内流量的最大值。今年，在去年之后，我们讨论了这种估算方法的扩展，并将其应用于实际船舶类型。比较基于该估计方法的计算结果与模型实验的测量结果，很难说自由涡旋的分布的准确性以及从船体流动的估计的流体力值不够，因此需要进一步考虑果皮的位置和自由涡流的方法。