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メートル、幅 40 メートル、深さ 4.5 メートル、全 周に 382 台の多分割式吸収造波装置を備えた世界最大、最先端の屋内型船舶運航環境

132隻

海技研に設置されている長さ 80 メートル、幅 40 メートル、深さ 4.5 メートル、全 周に 382 台の多分割式吸収造波装置を備えた世界最大、最先端の屋内型船舶運航環境

シミュレーション施設(平成 22 年6月完成)

▲ 実海域再現水槽 ▲ 小型船の模型船

第1 実施内容

1 航走波の数値計算

① 肥大船と痩型船の2船型について、海技研が開発した CFD コード「NEPTUNE」

を用いて航走波を計算する。

② 対象船型は、肥大船にタンカー船型(VLCC)、痩型船にコンテナ船型を用い、

船速は 12、14、16 ノットの3種類での航走波を計算する。

垂線間長は両船型とも Lpp = 200 メートルとする。

③ 計算格子は小型船の運動を計測する y/Lpp = 0.525(船間距離 105 メートルを想 定)、y/Lpp = 0.75(船間距離 150 メートルを想定)での航走波の計算が可能な範 囲まで生成する。

▼ 航走波の数値計算条件

Lpp 船 速

航走波を造る対象船

(メートル) 12 ノット 14 ノット 16 ノット

肥大船 VLCC 200 ○ ○ ○

痩型船 コンテナ船 200 ○ ○ ○

2 航走波の波検定

① 1項目で計算した2船型×3船速の航走波を造る対象船を1/ 10 縮尺(Lpp =

20 メートル)として造波信号を作成し、海技研の実海域再現水槽で造波機を用い て水槽内に航走波を発生させる。

② 小型船の運動を計測する2箇所(y/Lpp = 0.525、y/Lpp = 0.75)での波計測を行 い、数値計算と比較して波検定を行う。

3 航走波を受ける小型船の運動計測

① 実験で用いる小型船は、一本釣漁船(総トン数 4.5 トン)と小型底曳網漁船(総 トン数 11 トン)の2隻で1/ 10 縮尺模型を用いる。

② 計測する航走波と小型船との波向きは、向波、横波(左舷)、斜め追波(左舷)

の3ケースで行う。

③ 小型船の横揺れ、縦揺れ、横揺れ角速度、縦揺れ角速度及び波を計測し、航走波 の船型、速度及び受ける位置に応じた小型船の応答を調査する。

4 小型船の復原性評価

① 3項目で実施する小型船の試験状態でのメタセンタ高さ(GM)、横揺れ固有周 期を計測する。

② 試験状態での復原性能(GZ 曲線)を計算し、復原力喪失角(海水流入角)を求 める。

▼ 水槽実験のイメージ

(m)

(m)

縮尺=1/10 Lpp(L)=20m(想定船全長)

実海域再現水槽

現尺距離150m

【造波板からの実距離12m】

現尺距離105m(施設上の制限限界距離)

【造波板からの実距離7.5m】

模型船 模型船 航走波を造る対象船

(イメージ)

(m)

(m) (m)

(m) (m)

(m)

縮尺=1/10 Lpp(L)=20m(想定船全長)

実海域再現水槽

現尺距離150m

【造波板からの実距離12m】

現尺距離105m(施設上の制限限界距離)

【造波板からの実距離7.5m】

模型船 模型船 航走波を造る対象船

(イメージ)

第2 実施結果

実験結果については、次ページ以降の「大型船の航走波が小型船に及ぼす影響に関 する調査2」(海技研作成)のとおりである。

なお、今回の水槽実験は、速力により、小型船舶に及ぼす航走波の影響がどの程度

違うのかを検証したものであり、速力以外の風や潮流など通常実海域に存在する様々

な要因は考慮せずに実施していることを申し添える。

(独)海上技術安全研究所

独立行政法人 海上技術安全研究所 流体性能評価系系長 谷澤 克治

1

はじめに

1)航走波の数値計算

2)試験水槽での航走波の造波

3)航走波を受ける小型船の運動計測

目的

大型船が航行するにあたり生じる航走波が小型船に与える影響 を研究することで、海域における今後の安全対策を検討するた めの基礎資料を得ることを目的とする。

内容

大型船の航走波が小型船に与える影響を模型実験により調査する。

試験水槽内に航走波を発生させ、それを受ける小型船の運動を計測

する。

1.  航走波の数値計算

(独)海上技術安全研究所 主要目 VLCC

(肥大船)

コンテナ船 (痩形船)

垂線間長Lpp[m] 200.00 200.00

全幅B[m] 36.27 28.00

喫水dm[m] 13.00 9.40

方形係数Cb 0.81 0.65

VLCC ( 肥大船 )

コンテナ船 (痩形船)