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3.2 水槽実験による検証

動揺の少ない船型の開発としてフェリー船型に対し、船型主要目並びにフレームラインを系統的に変化させた場合の動揺特性に及ぼす影響が理論計算により調査された。この調査により、浮心位置を船首側に移動する、フレームラインをV型にするといった船体前半部の水線面積の増加が上下加速度レベルの減少に繋がることが見いだされた。
本章では、理論計算で得られたこれらの結果を反映した船型の模型船を製作し、原型と共に水槽試験でその動揺特性を調査して上下加速度の低減効果を検証した。同時にアンチローリングタンクの模型を搭載してそれによる減揺効果も検証した。以下にこれらの結果を報告する。なお、本試験は住友重機械工業(株)総合技術研究所の航海性能水槽で行われた。

 

3.2.1供試模型船
1)船型
本試験では従来船型である原型とその改良船型の2種類の供試模型船を製作した。原型は3.1.1章の理論計算における原型と同一船型である。改良船型は原型の浮心位置を2%前方に移動し、さらに船体前半部のフレームラインを原型よりV型としたものである。これら2船型の正面船体形状を図3.2.1-1に示す。また実船と模型船の船体要目を表3.2.1-1に示す。両船型で重心高さKGと縦情動半径Kyy、横慣動半径Kxxは同一とした。改良船型に採用した浮心位置やフレームライン形状が実船適用可能であるかという問題並びに推進性能や配置上の問題についての検討はここでは省略している。
図3.2.1-2には本試験の供試船2隻と各種船型のS.S.7 1/2の正面向波不規則波中上下加速度の標準偏差が示されている。この計算結果から改良船型は原型に比較して約15%の上下加速度の低減が見込まれる。なお、同図中には原型と改良船型のS.S.4の上下加速度も示してあり、この場合は約5%の低減と見込まれている。
2)減揺装置
波浪中動揺では横揺も乗り心地に悪影響を及ぼすため、この低減も課題として上げられる。横揺低減のためにはビルジキールをはじめとして、フィンスタビライザーやアンチローリングタンク等の複数の減揺装置が考案され実用に供されている。
本試験では模型船にビルジキールを装備したが、これに加えてアンチローリングタンクの模型を改良船型に搭載してその効果を検証した。アンチローリングタンクの模型鳥敵図を図3.2.1−3に示す。本タンク内流体の体積は船体排水容積の1.6%で、その取り付け位置はタンク底面が船底から36cm(実船で14.4皿)、タンク後端がS.S.5 1/2とした。

 

3.2.2水槽試験法
1)試験方法

 

 

 

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