CFDを用いた伴流中プロペラ形状最適化(第一報)

齋藤裕樹; 日野孝則; 増田聖始

文献

J-GLOBAL ID：201802274218936612 整理番号：18A0592509

CFDを用いた伴流中プロペラ形状最適化(第一報)

Propeller Shape Optimization in Wake Field Using CFD Analysis

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著者 (3件)： , ,
資料名：
巻： 26 ページ： 35-50(J-STAGE) 発行年： 2017年
JST資料番号： G0242B ISSN： 1880-3717 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

伴流適合プロペラは,船体背後にあるプロペラの性能を改善するために長年研究されてきた。当初は,最適循環分布に基づくピッチ分布を調整することによって設計した。近年,プロペラ位置或いは船体とプロペラ間の相互作用における伴流分布を考慮したプロペラ形状最適化もまた研究された。これらの大抵の研究は,CPU時間を節約するためにプロペラ性能を推定するためのポテンシャル流に基づくパネル法を採用した。性能を得るために,パネル法よりもCFDは長い計算時間を必要とするため,CFDを用いた最適化例は僅かである。改善された計算機性能によりCPU時間は以前より短くなったので,CFDベースプロペラ形状最適化応用が増加している。しかし,これらの手法は,一般的にエンジン仕様から決定された回転速度や出力の様な設計条件を考慮していない。本研究の究極の目的は,実用的設計条件でのプロペラ形状最適化法を確立することである。第1段階として,CFDを用いたプロペラ形状最適化システムを提案し,そのシステムを一様な流入での与えられた設計条件での最適化に適用した。最適化プロペラの性能は,プロペラ単独試験により確認した。第二段階では,不均一な伴流場中のプロペラ設計最適化を行い,得られた設計の性能は,自航試験により検証した。システムの実用可能性を実証した。(翻訳著者抄録)

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船舶構造・材料 , 船舶性能 , 流体動力学一般 , 流体の実験・試験・測定方法及び装置

引用文献 (16件)：

1) H.W.Lerbs: Moderately Loaded Propellers with a Finite Number of Blades and an Arbitrary Distribution of Circulation, Trans, SNAME, Vol.60,1952, pp. 73-117
2) 安東潤:船尾伴流を考慮した高性能プロペラ設計法の開発,科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)研究成果報告書,2011.https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-23656552/
3) F.Vesting, R.Bensow: Propeller Optimization Considering Sheet Cavitation and Hull Interaction, Second International Symposium on Marine Propulsors, 2011
4) S.Gaggero, M.Viviani, et al.: A Design by Optimizaiton of Tip Loaded Propellers, Fourth International Symposium on Marine Propulsors, 2015
5) K.Shiraishi, K.Koyamai, H.LmKamiirisa.: A Calculation Method Based on QCM for Characteristics of Propeller with Energy Saving Duct in Steady Ships Wake, Fourth International Symposium on Marine Propulsors, 2015

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