船体と帆による風力利用の高度化システムの技術開発

にほんはくようこうぎょうかい

本事業は2022年度と2023年度の2年計画で行うもので初年度は以下を実施した。
1．CFD解析による単独翼・複合翼の形状検討
CFD解析により翼単体での最適な翼形状を開発した。翼については重量削減の為、高さ10m以内で効果が最大になるように設計した。前縁フラップを備えた単独翼で効果が出る翼形状及び前縁、中央と後縁の複合翼で相乗効果が出るシステムを2通り設計しCFD解析により検証した。
2．低風圧抵抗船型の船型及びコンテナ船小型風防カバーの設計検討
低風圧抵抗船型に関し船首部などの推進力を最大化、抵抗を最小化する形状の追求をCFD解析で行った。具体的には詳細な流れ場の把握をCFD解析で行いその結果に基づき形状の検討を行い、北米航路就航のシミュレーションで目標の9.8%のGHG削減効果のある船型開発に成功した。
コンテナ船の小型風防カバーについても上記応用として形状を開発しCFD解析で性能確認した。正面抵抗係数Cfxを相対風向0〜60度の平均でオリジナルの16.1％削減し目標を達成した。
3．低風圧抵抗船型の船体と単独翼・複合翼システムの検討
1．で設計した単独翼及び複合翼を用い、2．の低風圧抵抗船型デッキ上の風を利用して効果を最大化する小型翼の開発を行った。1．と同様、前縁フラップを備えた単独翼及び前縁、中央と後縁の複合翼で相乗効果が出るシステムを2通り設計しCFD解析により性能確認した。その結果、北米航路航行時平均12.8％のGHG削減となり目標を達成した。
4．風洞試験の実施によるシステム検証
風洞試験を行い、1．及び2．で実施したCFD計算結果の精度を検証すると共に上記数値目標の確認を行い、妥当性を確認することができた。
5．報告書作成

https://nippon.zaidan.info/nf_lib/nf_libServlet/nf_lib1050?np=1019&jigyo_id=0000097432