次世代自律巡航型海中ビークルの艇体形状最適化に関する研究

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近年、自律巡航型ビークルによる海洋観測は研究の域を脱し、実用的な手法として確立されつつある。このような目的に使用される巡航型ビークルは電池等の限られたエネルギー源で長距離を航行しなければならないため、抵抗が少なく、推進効率の良い艇体形状設計が不可欠である。ところが、模型を製作し、水槽実験により最適形状を見出すには多大な費用と時間が必要となり、現状では最適な艇体設計がなされているとは言い難い。この問題を解決するためにCFD(Computational Fluid Dynamics)を用いて最適形状を見出す手法を開発する。本年度はCFDによるビークルに働く流体力計算精度向上をめざし、精度の高い乱流モデルと境界層厚さ(境界層数)について研究を行った。またビークル基本設計時に本手法を使用できるよう、計算時間の短縮を図った。また、前年度に続いて、抵抗等の静的な流体力だけでなく、付加質量等の動的な流体力について計算し、実験結果と比較することにより計算精度の向上を検証した。さらに、ダクト付き推進器のダクト角について検討し、最適な角度を求める方法を提案した。