日本財団 図書館

共通ヘッダを読みとばす


Top > 技術 > 海洋工学.船舶工学.兵器 > 成果物情報

2級舶用機関整備士指導書

 事業名 舶用機関整備士の資格検定事業
 団体名 日本舶用機関整備協会 注目度注目度5


2.4 ハイスキュープロペラ
1)まえがき
 近年、船の高馬力化の傾向があるなかで、居住性の改善が強く望まれ、船尾振動の原因となるプロペラ起振力を、できるだけ小さくするような方法の研究が数多くなされている。その1つの手段として、3・54図に示されるような、プロペラ翼を後方へ湾曲させたスキュー型プロペラが注目されるようになった。
 プロペラの変動力を小さくするには、船尾の流れを均一化する事が最も効果的であり、この方法として、船尾バルブ、フロー・コントロール・フィン、ウォータジェットの吹出し等の採用が検討されている。これらは、プロペラの変動力をその原因から解決しようとするものであるがスキュー型プロペラは、流れの不均一性に対するプロペラ翼の感度を弱め、プロペラ自身でその発生する変動力を減少させようとするものである。
 
3・54図 スキュー型プロペラと普通型プロペラ
(拡大画面:17KB)
 
 スキュー型プロペラのアイデアは新しいものではなく固定ピッチプロペラでは約一世紀も前の1883年に、蒸気ランチに、直径約4.7mの2翼のスキュー型プロペラが採用され、好結果を得たという報告がある。最近になり、再び注目を集めてきたのは、プロペラの作用を理論的に取扱う手法が発達し、十分効果の期待できるスキュー型プロペラの設計法が開発されてきた事によるもので、すでにスキュー型プロペラの理論的研究や模型試験による検証について詳しく解説された数多くの報告が発表されている。
 
2)翼強度
 3次元的な形状の変化が大きいスキュー翼では、従来の梁理論による近似的な方法では、流体力や遠心力による翼のねじりの影響が考慮できず不十分であった。従って流体力による荷重は揚力面理論計算(MFM)プログラム、遠心力による荷重はメッシュゼネレータプログラムにより計算し、これらを組合せた有限要素法(FEM)による翼応力解析システムにより最適強度設計を行っている。
 なお、従来の揚力面理論計算法(MFM)ではノズル内のプロペラ、ハイスキュープロペラの解析は困難であったが、渦格子法による非線形揚力面理論(VLM)プログラムを活用することによって、現在では特異点の計算および後流の渦の変化も考慮することが可能になった。更に翼面圧力分布、単独性能を精度良く求めることによって、従来の水槽試験による設計資料の範囲を越えた特殊プロペラを設計する上で効果を発揮している。
 プロペラ起振力の面から見れば、できるだけ大きなスキューを採用する方が、起振力のより大きな軽減効果が期待できるが、それを制限する要素として翼強度の問題がある。
 スキュー翼はその形状の特殊性から、普通翼とはかなり異なった応力分布となっている。またスキュー翼については、従来の梁理論では正しい応力の分布を求めることができない。従って、有限要素法(FEM)を用いて翼強度の解析を行っている。
 3・55図及び3・56図は、それぞれFEMにより求めた普通翼とスキュー翼の応力分布を示す。
 3・56図で明らかなようにスキュー翼では、普通翼と違い応力の最大値が後縁側に移動しており、スキュー角を更に大きくした場合0.5R〜0.6R付近の後縁により高い応力が発生する。従って、スキュー角を決定する場合、翼強度と起振力低減効果等を総合的に判断し決定しなくてはならない。特に固定ピッチプロペラの場合での後進時の応力分布(3・56図)が、可変ピッチプロペラ(3・57図)と相違するので注意する必要がある。
 
3・55図 普通翼の引張最大応力分布図
(拡大画面:28KB)
 
 
3・56図 固定ピッチプロペラスキュー角度40度引張最大応力分布図
(拡大画面:35KB)
 
 
3・57図 可変ピッチプロペラの応力分布
(拡大画面:21KB)







サイトに関するご意見・ご質問・お問合せ   サイトマップ   個人情報保護

日本財団会長笹川陽平ブログはこちら



ランキング
注目度とは?
成果物アクセスランキング
5位
(31,428成果物中)

成果物アクセス数
797,756

集計期間:成果物公開〜現在
更新日: 2019年8月10日

関連する他の成果物

1.3S級舶用機関整備士問題集
2.1級舶用機関整備士更新講習会指導書
3.3級舶用機関整備士問題集
4.1級舶用機関整備士指導書
5.3級舶用機関整備士指導書
6.3S級舶用機関整備士指導書
7.1級舶用機関整備士問題集
8.2級舶用機関整備士問題集
9.2・3級舶用機関整備士更新講習会指導書
10.平成14年度団員拡充モデル事業実施報告書(千葉市連盟版)
  [ 同じカテゴリの成果物 ]


アンケートにご協力
御願いします

この成果物は
お役に立ちましたか?


とても役に立った
まあまあ
普通
いまいち
全く役に立たなかった


この成果物をどのような
目的でご覧になりましたか?


レポート等の作成の
参考資料として
研究の一助として
関係者として参照した
興味があったので
間違って辿り着いただけ


ご意見・ご感想

ここで入力されたご質問・資料請求には、ご回答できません。






その他・お問い合わせ
ご質問は こちら から