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CADとCFDによる船型の自動最適化

 

船型を表現し且つ自由に変形するCAD技術と、船体周り流れを数値計算によって推定する数値流体力学(CFD)を組み合わせ、計算機が与えられた初期船型を排水量一定などの拘束条件を満たしながら最適化する、船型の自動最適化技術を開発した。タンカー船型(SR221B船型)の船体後半部を対象として、排水量一定、船尾でのプロペラや主機のスペース確保などの拘束条件の下に船体抵抗を最小化し、19ステップの反復の後、6%の船体抵抗低減が得られた。最適化によって船尾断面がU字型からV字型に変形し、口絵1に示すようにビルジ部の負圧が減少し、口絵2に示すように船尾縦渦が弱くなった。口絵1には船体抵抗の低減履歴も示されている。なお、抵抗低減効果は水槽試験によって確認された。

 

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口絵1 粘性抵抗最小化のための船型最適化における船尾表面圧力分布と粘性抵抗値の変化

 

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口絵2 粘性抵抗最小化のための船型最適化におけるAP面における流速分布の変化

 

 

 

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