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る推定結果を示している。斜航角βが小さい範囲においては、模型試験結果と同様に、推定結果においても3船型に大きな差は見られず、精度良く推定できているが、回頭モーメントについては、多少大きめに推定する結果となっている。また、斜航角βが大きい範囲においては定量的な差が若干見られるものの、定性的な傾向は3船型とも良く一致しているものと思われる。
(2)流体力計算法(その2)
この流体力計算法も細長体理論に基づく計算法である。本計算法においては、斜航運動および旋回運動を対象として、船体まわりの流場を船体に極めて近づいた領域(near field)と船体から遠く離れた領域(far field)の2つの領域に分けて取り扱った場合に、通常は省略される高次の項をfar fieldにおいて考慮することによって、船体流体力の推定精度の向上を図っている。さらに、剥離渦を伴って運動している船体からの剥離渦を自由渦層で表して取り扱う場合、船体に働く流体力は物体表面における圧力を積分することによって求める方法が通常用いられるが、本計算法では、高次の項まで考慮した速度ポテンシャルの値そのものを使って船体流体力の計算を行っている。また、流体力の計算のためには船体後方の全ての渦層の情報が必要であるが、本計算法においては船体後方に検査面を設置し、検査面における流場の情報を用いて後方の渦層の情報を求めている。また、船体から剥離する渦層は自由に運動する離散渦で与えており、剥離点の位置や剥離渦の強さは、船体流体力の推定精度に非常に大きな影響を及ぼすパラメータとなる。ここでは、剥離点の位置については両舷ビルジ部に仮定している。また、新たに剥離する自由渦の発生位置は剥離点における流速が0になるように決定し、その強さは剥離位置における断面内の2次元流速、船体を船長方向に分割した時の断面間の距離を用いて表している。さらに方形係数Cbの関数として表した係数CTを用いて修正を施している。
図3.3.2〜図3.3.4には、本計算法によってSR221A、SR221B、SR221C船型の3船型を対象として、斜航時の流体力を推定した結果を示しているが、図中実線で示されている流体力推定結果は、□印および■印で示した実験値と良い一致を示している。従って設計段階において船体流体力を推定する場合、非常に有用な計算法であると思われる。
(3)流体力計算法(その3)
この流体力計算法は、流体中を連動する船体の横断面形状をLewisの写像関数を用いて円柱に写像し、その背後に渦対を配置することによって船体まわりの流場のモデル化を行っている。船体に作用する流体力は、各横断面における運動量変化を考えることによって求めている。この方法では、船体を写像した円柱の背後に配置する渦対の停留位置をどのような条件で定めるかが重要な問題であるが、本計算法においては特異点間に作用するLagallyの力が0になるFOpple line上に位置するものと仮定している。この方法においては、渦対が流出する船長方向における位置を表すパラメータxs。およびその流出角度を表すθの選定が推定精度を向上させる上で重要である。
図3.3.5〜図3.3.6には、本計算法によってSR221A、SR2218船型を対象として、船体流体力を推定した結果を示している。SR221A船型の回頭モーメントについては、旋回運動時についても推定結果は実験値と非常に良く一致しているが、横力については斜航角βが小さい範囲において回頭角速度が大きくなるにつれて、やや大きめに推定する結果となっている。SR221B船型については、やはり回頭角速度が大きい場合に横力を大きめに推定する結果となっており、また斜航角βが大きな範囲では回頭モーメントの定性的な傾向も実験結果と異なる結果となっている。
(4)流体力計算法(その4)
この流体力計算法も船体を細長体として取り扱うことにより、船体流体力を求める計算法である。船

 

 

 

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