一 /

ーj 一

U J 4

一 /

出 一 ハHhJ

O一n

一一門戸

mU

1一

E

f i t

‑ ‑ ︑ ︑

一l

T

E

一11

十ハ

σ

n 

QU 

E 

∞1T f i' tf

F 2 

1

一 一

一 釘

VJ 

j ( ; ; ー の 2 +(UI‑L( Z I‑( 川 ^{} 2} 1 

1 

r

^∞ 6

叫

2

t  a .

n 

e 

^J 

( z '  ‑( ' )   + ー‑

I 

制 川 {

( x ' ー と ， ) 2 +  ( y ' ー が ) 2 +  ( z ' ーの 2 }

^す

x  {(ピ一山

( 4 . 8 ) 

た だ し 】

Z / ? U 1 1 Z f ? と 1 7 η "( '   ‑ x ，

y

，  z ， と 1 η ? ぐ / ( L   / 2 )   ァ;=勺 / ( L / 2 )

z

ト : 

ス ラ ス タ 一 位 置 の z座 標 の 無 次元 値 (=

x T / ( L/ 2 ) ) 

L  : 

ロ ワ ー ハ ル の 全 長

え は ロ ワ ー ハ ル の 中 央 縦 断 面 上 の 点 ( 乙

0

， ぐ ) に 存 在 す る 束 縛 渦 と 翼 の 両 端 か ら 流 出 さ れ る 自 由 渦 に よ っ て 任 意 の 点

( x ， y ， z ) ，

こ 誘 導 さ れ る 速 度 で あ る 。渦 の 強 さ を γと す る と 1渦 に よ る 誘 導 速 度 の x

，

y

，

z軸 方 向 成 分 を 一様 流 の 流 速 Uに よ っ て 無 次 元化 し た 値 は そ れ ぞ れ 次 式 の よ う に 表 わ さ れ る 。

九 土 r

¹

i ' ( C ' )  

^{U  1} 

4π 

x ' ー と/

Ju=k  l I 1 1 7 ( 「 ) kgdr 

^(4.9) 

4^介

x ' ‑

(，' 

L = k  

l 

I 1γ(r) kzdf r 

4π

x '  ‑

(，' 

こ こ で

，

J{x

， 

J{y

， 

J{zは 核 関 数 で あ り ⁷そ れ ぞ れ 次 式 で 表 わ さ れ る 。

レ ゾ ( Z I ‑ L Y

J  zf- GzI -(~

l 

x ¥  J ( X '  ̲  c ， ) 2   +  y ' 2  ~ が ( ^{z ' ー(f ) 2} ゾ ( x ' ‑ c ， ) 2   +  y ' 2   + 州 z ' ‑G ) 2   J 

^

x ' ー と ' ) ( z '  ‑ G )  

sin 

8 

{  ( x '  ‑

(，'

) 2   + 

y

2 f } 

sin

2  ( θ‑ 8 )  

+が

( z '

一

( 1 ) 2

xf  J ( x '  ‑

(，'

) 2   +  y ' 2 

cos 

( θ‑ 8 )   +    1 1

l  ^{J( x '  ‑}

^(，'

^{) 2   +  y ' 2  +  k2  ( z '  ‑ G ) 2   '  ‑} J 

( x '  ‑ C ' )  ( z '  ‑

(~) sin 

。

{ ( x '  ‑

(，'

) 2   +  y ' 2 } 

s

的 。‑ 8 )  

+た

2( z '  ‑( 2 ) 2   x  f  ^{ゾ ( い}

^x'一

^{ご め げ}

^fつゲ，

⁾

^内

^{2 2 勺}

⁺

^{+ y ' 2} 

l  J ( い x '

一

ご r め げ

^Iつゲ

) 2 +  Y ν ^{y ' ο 2   2} +  k 2  ( υ ^{z '} 

^一

^{G ω ) 2}  

^一

^{j j} 

J{y 

= ゾ ( Z / ‑ LGCO

x  ゾ { ^{( x ' ‑} c ' んじ ^{2 ( z '  ‑ ( f ) 2 一 ゾ ( X ， ̲ ( ， ' )2+} λ ^{2 ( Z ' ‑} _{(~) d}

x f   J (  x '  ‑ C ' )  

2 

+  y ' 2 

C OS 

( θ ‑ e)  +    1 1

(

ゾ ^{( X '̲}

^c'

) 2+y ' 2+k2( z ' ‑G)2' J 

( x '   ‑ C ' )   ( z '  ‑ G )  

cos 

8  {  ( x '  ̲ 

c'

) 2  

+ダ

2 } S 的

x f   J ( x ' ー と ，

)2

+  y ' 2

ωS 

(8 ‑ e )  +    1 1

(

ゾ ^{( X '̲}

^c'

^{) 2}

^十

^{y ' 2 +k 2( z '‑G) 2 J} 

K(zf‑51)J(21‑51)2+f 判 。 ‑ e )  

‑

z一

{ ( x ' ̲ 

c'

) 2 切か i n2 ( θ ‑e )   +

が

( z ' ‑ ( 1 ) 2  

x 

~ f  J ( x '  ̲ 

^c'

) 2 十戸∞ S ( 8   ‑ e )  +    1 1

k  l  J ( x '  ̲ 

c'

) 2   + 

y'

2  +  k

² 

( z '  ‑ G?'  J 

( x ' ー C ' ) ゾ ( x ' ー の 2+γ y ' 2

{ ( x

^ど卜，̲ c'

) 2   +  ダ 2 }  S  州

~f J ( x '  ̲ 

^c'

) 2   +  y ' 2 州

θ

‑ e) +    1 1

k  l ゾ ( x ' ー と ' ) 2  +  y ' 2   +  k  2  _{( z '  ‑} G )   2  J 

(4.10) 

た だ ー し

。 二 t

an ^‑1 

{ y '  /  ( x '  ‑( ) }   2 1 1 U f ? と ，

_x

， 

y

，  ， [ / ( L / 2 )  

Z

， 

(1

，  ( 2 / ( d / 2 )  

ロ ワ ー ハ ル の 中 央 縦 断 面 の 縦 横 比 ( =

d /  L )  

Z 1 7 G 7 G = 

k 

(1

， 

(2  ロ ワ ー ハ ル の 中 央 断 面 を 表 す 翼 の 下 端7上 端 の z座標、

d  ロ ワ ー ハ ル の 深 さ

次 に1ロ ワ ー ハ ル lこ 作 用 す る 揚 力 は ロ ワ ー ハ ル を 矩 形 平 板 翼 に 置 き 換 え て 表 わ し て い る た め1ロ ワ ー ハ ル の 中 央 縦 断 面 の 中 心 線 上 に お い て は7一 様 流 の 流 速 な ら び に jet， 吹 き 出 し に よ る 誘 導 速 度 の 各 々 の y軸 方 向 成 分 と 7矩 形 平 板 翼 上 の 束 縛 渦 と 翼 の 両 端 か ら 流 出 す る 自 由 渦 に よ る 誘 導 速 度 の y軸 方 向 成 分

と の 聞 に 次 の 関 係 が 成 り 立 つ 。

fr

︑

u︐ バ

引

v u

ゎA

¥ij一fr

︑

は 札 口 一 一 γ︐一f一2

k l↑ 1 f

一 一 一 計 fu

v s  

 

+ 

V J  

+ 

β μ  

n c d

  ( 4.11) 

こ こ で

? l q

は ロ ワ ー ハ ル の 表 面 に 分 布 し た 吹 き 出 し に よ っ て 任 意 の 点

( ; c ，

y

， 二 )

lこ 誘 導 さ れ る 速 度 の U軸 方 向 成 分 を 一 様 流 の 流 速

U

で 無 次 元 化 し た 値 で あ り 次 式 で 求 め ら れ る 。

1ll = 

r r ^{σ( 乙}

^η

^{， ( )( y  ‑}

^{η)  ，dS} 

~

JJSU{(x ー と) 2 +  ( y  ̲ η ) 2   +  ( z

一

( ) 2 } 2 

(4.12) 

以 上 よ り 1ロ ワ ー ハ ル に 働 く 揚 力 を 表 わ す た め に 置 き 換 え た 矩 形 平 板 翼 に 分 布 さ せ た 渦 の 強 さ γと1ロ ワ ー ハ ル の 形 状 を 表 わ す た め に そ の 表 面 に 分 布 さ せ た 吹 き 出 し の 強 さ σを (4.7)式 と (4.11) 式 を 同 時 に 満 足 す る よ う に 求 め る 。 この γと σを 用 い て ロ ワ ー ハ ル ま わ り の 誘 導 速 度 場 を 計 算 し ， Bernoulhの 定 理 に よ っ て 圧 力 pを 求 め て ロ ワ ー ハ ル の 周 囲 で 積 分 す る こ と に よ り 1ロ ワ ー ハ ル に 作 用 す る ス ラ ス タ ー の jetに よ る 干 渉 力 の x

，

y軸 方 向 成 分

F x ，

九 お よ び 干 渉 モ ー メ ン ト M は 次 式 の よ う に 求 め ら れ る 。

F x  

九

^一

M 

(4.1

. 3 )  

ここで、 nx

，

nyは そ れ ぞ れ ロ ワ ー ハ ル の 表 面 に お け る 外 向 き 単 位 法 線 ベ ク ト ル 況 の 久U軸 方 向 成 分 で あ る 。

ス ラ ス タ ー が 発 生 す る 制 御 力 の 数 値 計 算 例 お よ び 考 察

4

.4 

前 節 に 示 し た 方 法 を 用 い て . 浮 体 構 造 物 が 前 進 速 度 を 伴 って 運 動 し て い る 時 ラ ス タ ー が 発 生 す る 制 御 力 の 計 算 を 行 な っ ス タ ー を 稼 働 し た 場 合 に7ス

lこ ス ラ

ー の ス タ ワ ー ハ ル の 形 状 な ら び に ス フ

し た 浮 体 構 造 物 の ロ た 。 計 算 の 対 象 と

ワー ハ ル の 主 要 目 を Table十1に そ れ ぞ れ 示 す。ロ

取 り 付 け 位 置 を Fig.4‑3に1ロ

1.1.5.)  111で あ る 。 ス タ ー の 噴 出 口 の 半 径 りoは

‑

ス フ

115.0 m

， 

ワ ー ハ ル の 全 長 は

!

︑J よ フ

Qu 

ft︑

.U

︑i  

ー ハ ル の 中 心 線 上 に お い て タ ー の 中 心 位 置 の 座 標 は ロ ワ

‑ フ ス ス

2倍 下 タ ー の 噴 出 口 の 半 径 九oの

‑ ス

ス フ

ワー ハ ル の 底 面 よ り 前 方 に 36.0¹¹¹，ロ

ー ハ ル に 作 用 す る 流 体 力 の 数 値 計 算 に お い て は ま た 1ロ ワ

方 の 位 置 と す る 。

ワ ー ハ ル の 前 後 端 の 上 下 面 を そ れ ぞ れ 5個 の 三 角 形 う に ロ

Fig.4‑3に 示 し た よ

{ 分 割 菜 要 素 に 分 割 し7中 央 の 平 行 部 に つ い て は 幅 方 向 に 4分 割ぅ 長 さ 方 向 に

ー ハ ル を 表 わ さ 方 向 に 2分 割 の 四 辺 形 要 素 に 分割 し 7計 136個 の 面 要 素 で ロ ワ

した 。要 素 数 に つ い て は :要 素 数 を さ ら に 増 加 し で も 数 値計 算 結 果 に 差 が な い ス タ ー か ら 噴 出 さ れ る Jetの 湾 曲 径 路 の 計 算

￨ 3 6  m 

2.31 mム也二L2.31 ~ thruster 

日コ E ヨ ヨ

ス フ

こ と を 確 認 し て 決 定 し た 。

!~1

Fig.4‑3 Thruster location and geometry of lower hull of the 0仔

s

hore pl a

t . f

ornl 

Table 4‑1 Princi pa.l partic ularδof lower hull 0[' the offshore pla.tfornl  115.0 

︐U一u

h 一 h

vA‑rA 

︑ ︐一

ρum

一 川

O一

IK

4i

一OO一一

1 n

1 n 一

B︐

が 一

14

n一

︐

E一ρ﹂ρu

一‑

‑

L

一

B

^m 

111 

Depth ⁰ '1lower hull  m  15.0 

8.0 

20 

y/dO 

x/dO 

一一一ー:Result of experiment 

一一一一.円esultof calculation 

Fig.4‑4 Comparison of jet path 

に お い て は，(4.4)式 中 の 実 験 定 数

E

11

E

'2l 

E 3

の 値 を 決 定 す る 必 要 が あ る が.スラ ス タ ー か ら 噴 出 さ れ る Jetの 発 達 に 関 し て は そ の 測 定 が 困 難 で あ る こ と か ら 、 浮 体 構 造 物 に 装 備 さ れ た ス ラ ス タ ー を 対 象 と し た 実 験 は 見 あ た ら な い。 しか

し な が ら7船 舶 に 装 備 さ れ た ノ ぜ ウ ・ ス ラ ス タ ー か ら 噴 出 さ れ る Jetに関 して は.

九 州 大 学 に お い て そ の 経 路 の 発 達 過 程 の 可 視 化 実 験 が 行 な わ れ て い る 。この 実 験 は パ ウ ・ ス ラ ス タ ー を 装 備 し た 模 型 船 の 運 動 を 拘 束 し て 曳 航 し }可 視 化 用 の tracerを ス ラ ス タ ー に 流 入 さ せ1ス ラ ス タ ー か ら 噴 出 さ れ た Jetの 湾 曲 径 路 と そ の 発 達 過 程 を 観 測 し た も の で あ る 。 こ の 実 験 結 果 よ り 1実 験 定 数 と し て

E l   =  0 . 4

， 

E

2 

=  0 . 1 1 2

， 

E 3  =  0 . 8

が 得 ら れ て い る 。従 っ て1こ こ で は

E l ' E

2l 

E 3

の 値 と して¹こ の 模 型 船 に 関 す る 実 験 か ら 得 ら れ た 値 を 用 い る 。ま た⁷ス ラ ス タ ー か ら 噴 出 さ れ る jetの 流 出 角 の 初 期 値 も 同 じ 実 験 よ り 得 ら れ た 値 G]o

= 

1.~!71 rad.  と す る 。jet流 管 の 抗 力 係 数 Cdの 値 に つ い て は7簡 単 の た め 一 様 流 中 に 置 か れ た 円 柱 の 抗 力 係 数 を 用 い た 。 こ れ ら の 実 験 定 数 を 用 い て 計 算 し た Je.の 径 路t と 実 験 に よ っ て 得 ら れ た jetの 径 路 を 比 較 し た 結 果 を Fig.4‑4に 示 す。この 図 を 見 る と ljet噴 出 直 後 の 湾 曲 率 や jet流 管 の 半 径 に 多 少 差 異 が 見 ら れ る が.定 性 的 に は jetの 湾 曲 径 路 や そ の 発 達 過 程 を よ く 表 わ し て い る と 考 え られ る。従 っ て.以後 こ れ ら の 値 を 用 い て 行 な った 数 値 計 算 結 果 を 示 す。

Ta.ble <:1:‑2 Principal pa.rticulars 0 '1the 1l1odel ::;hip 

Lellgth  :3.0  m  Br^・e礼dth 0.4<:1:61  111 

Dra

. f

t  0.1078  ln 

C_b  0.7069 

ーーーーーーーー」ー副

∞ 

thruster 

1.3902 m  1.4511 m 

Fig.4‑.5  Bowthruster location of model ship 

の 検 証 を 行 な う 。 計 算 法 の 妥 当 性 の 検 証 の た め に は 7計 算 対 象 と 同 一 浮 体 構 造 物 に 対 す る 実 験 結 果 と 比 較 す る こ と が 望 ま し い が1浮 体 構 造 物 を 対 象 と し た 実 験 例 は ほ と ん ど な い 。 従 っ て7こ こ で は 貴 島 ら [46]が パ ウ ス ラ ス タ ー を 装 備 し た 模 型 船 を 対 象 と し て 制 御 力 の 測 定 を 行 な っ た 実 験 の 結 果 な ら び に 船 体 を 矩 形 平 板 翼 の み で 置 き 換 え た 場 合 の 数 値 計 算 結 果 と の 比 較 を 行 な っ た 。 文 献 [46]に 示 さ れ た 結 果 は1船 長 3.0m，吃水 0.1078mの 模 型 船 に 対 す る も の で あ り1

そ の 模 型 船 の 主 要 目 を Table4‑

2

に7 ス ラ ス タ ー の 取 り 付 け 位 置 を Fig.4‑.5に示 す 。 ま た7船 体 を 矩 形 平 仮 翼 で 置 き 換 え た 場 合 の 数 値 計 算 は 水 面 を 固 定 壁 と み な し て 船 体 の 二 重 模 型 を 考 え ， Fig.4‑6 (a)に 示 す よ う に ス ラ ス タ ー が 翼 中 心 線 上 の 前 縁 部 に 取 り 付 け ら れ て い る と い う 仮 定 の 下 で 行 な わ れ て い る 。従 っ て， 比 較 の た め に 行 な っ た 本 章 で 示 し た 計 算 法 に よ る 数 値 計 算 に お い て も ， FigA‑fi 

( b )

に 示 す よ う に ス ラ ス タ ー の z軸 方 向 の 取 り 付 け 位 置 は 同 様 に ロ ワ ー ハ ル の 先 端 部 と し た 。

y

軸 方 向 の 取 り 付 け 位 置 に つ い て は 7ス ラ ス タ ー の jetの 噴 出 位 置 を ロ ワ ー ハ ル の 中 央 縦 断 面 と 一 致 さ せ た 場 合 } 湾 曲 し 拡 散 し た jet.が ロ ワ ー ハ ル を 貫 通 す る こ と に な る 。 従 っ て1Fig.4‑6 (b)に 示 す よ う に 、 Jetが ロ ワ ー ハ ル を 貫 通 し な い よ う に Jetの 噴 出 口 を '!JI紬 の 正 方 向 に ず ら し て 数 値 計 貨 を 行 な っ た 。以 上 の 条 件 の 下 で 行 な っ た 数 値 計 算 の 結 果 と 文 献 [46]の 結 果 に つ い て は 、 計 算 対 象 の 船 型 が 異 な る た め 定 量 的 に は 直 接 比 較 す る こ と は で き な い

1.5 m  同ード 中﹂

57.5 m 

slde face  thruster  O.1078m  thruster 

rectangular wing 

4 ^{一一一一一一一一一う}

(a) model ship  (b) lower hull  Fig.4‑6 Thruster locatioll fOI numerical calculation 

が7ス ラ ス タ ー と ロ ワ ー ハ ル あ る い は 船 体 と の 相 対 的 な 位 置 関 係 は ほ ぼ 等 し い の で7定 性 的 な 傾 向 に つ い て は 比 較 が 可 能 で あ る と 考 え ら れ る 。 ま た 7実 験 と の 比 較 は 次 式 で 定 義 さ れ る パ ラ メ ー タ Cy.CiV[を 用 い て 行 な っ た 。

Cv  ̲

‑

̲   T 一九 .  T  ‑ ‑

~yO

C，¥.r  ‑

!H  ‑‑

T. 

X T ‑‑.J¥l

1

₀ 

Cy

，

CiV[は そ れ ぞ れ 前 進 速 度 が

o

^m/secの 場 合 の ス ラ ス タ ー が 発 生 す る 横 力 お (4.14) 

よ び モ ー メ ン ト に 対 し て 任 意 の 前 進 速 度 に お い て ス ラ ス タ ー が 発 生 す る 随 力 お よ び モ ー メ ン ト の 割 合 を 表 わ す も の で あ る 。 こ こ で

， T

は ス ラ ス タ ー の 設 定

推 力

，

~yo ， ¹¥1

1

₀は 前 進 速 度 が

o

^m/secの 場 合 に 浮 体 構 造 物 の ロ ワ ー ハ ル に 作 用 す

る 横 方 向 の 干 渉 力 お よ び 干 渉 モ ー メ ン ト ，XTは ス ラ ス タ ー の 位 置 の z座 標 で

あ る 。 た だ し 1前 進 速 度

o

m/secに お け る 計 算 は7微 小 速 度 を 有 す る 場 合 の 値 で 代 用 し て い る 。

Fig.4‑7 (a)， 

( b )  

， こ 横 軸 に 前 進 速 度 U

，

縦 軸 に そ れ ぞ れ Cy

，

CM を と っ て 実 験 結 果

と 数 値 計 算 結 果 を 比 較 し た 図 を 示 す 。 図 中 の 口 印 は 実 験 に よ っ て 得 ら れ た 結 果 ，<)印 は 船 体 を 矩 形 平 板 翼 だ け で 置 き 換 え た 場 合 の 数 値 計 算 結 果 を そ れ ぞ

れ 示 し て い る 。

o

印 は 本 章 で 示 し た ロ ワ ー ハ ル の 形 状 を 考 慮 し た 場 合 の 欽 仰 計 算 結 果 を 示 し て い る が ? 前 進 速 度 Uが 3.0m/secを こ え る と ス ラ ス タ ー か ら 噴 出 さ れ た jetの 湾 曲 が 大 き く な り Jetが ロ ワ ー ハ ル を 貫 通 す る こ と に な る た

Cy  1.0 

0.5 

0.0 

o  : 

Present method 

口:Experiment 

。

:

^{Results of Kijima} 

0 2 4  

U (rn/sec) 

(a) Lateral force coefficients 

C

_M  1.0 

0.5 

0.0 

o  : 

Present method 

口:Experiment 

。

:

^{Results of 附Jlma}

0 2 4   U 

(m/s巴c) (b) Yaw mornent coefficicnts  Fig.4‑7 Lateral force coefficients and yaw moment coefficients ( U_J = 5.334 m/sec ) 

ま ず，Fig.4‑7 (a)に 示 し た C^yに つ い て 見 る と 7口 印 で 示 し た 実 験 に よっ て 得 ら れ た 結 果 は7前 進 速 度 が 増 加 す る に つ れ て ス ラ ス タ ー が 発生 す る 横 力 は か な り低 下 し 7あ る 程 度 船 速 が 大 き く な る と 横 力 が 回 復 す る 傾 向 を 示 して い る 。 く

〉 印 で 示 し た 船 体 を 矩 形 平 板 翼 だ け で 置 き 換 え た 場 合 の 数 値 計 算 結 果 は1横 力 が 常 に 減 少 し 続 け る 傾 向 を 示 し て お り;そ の 低 下 率 も 小 さ く なっ て い る。こ れ に 対 し て

O

印 の 本 章 で 示 し た ロ ワ ー ハル の 形 状 を 考 慮 し た 場 合 の 数 値 計 算 結 果 は₇横 力 が 減 少 し 始 め る 前 進 速 度 が や や 実 験 結 果 よ り も大 き くなって い る が}そ の 後 の 減 少 率 は 実 験 結 果 と ほ ぼ 同 じ よ う な 傾 向 を 示 し て い る。ま た1二 つ の 数 値 計 算 法 に よ る 結 果 を 比 較 す る と 7前 進 速 度 が 1.5m/sec以 下 の 範 囲 に お い て は 船 体 を 矩 形 平 板 翼 で 置 き 換 え た 場 合 の 結 果 の 方 が 横 力 の 減 少 率 が 大 き く なって い る。船 体 を 矩 形 平 板 翼 で 置 き 換 え た 場 合1そ の 翼 面 上 に分 布 さ せ た 渦 の 強 さ は jetに よ る 誘 導 速 度 を 考 慮 し た 境 界 条 件 に よ り求 め る た め;jetが 湾 曲 し 船 体 を 表 わ す 矩 形 平 板 翼 と の 距 離 が 近 づ け ば ‑ 近 づ く ほ ど 干渉 力 が 増 加 し7横 力 が 減 少 す る こ と に な る 。し か し な が ら 1本 章 で 示 し た 数 値 計 算 法 に お い て は ，jetに よ る 誘 導 速 度 に 加 え て ロ ワ ー ハ ル 表 面 に 分 布 さ せ た 吹 き出 し に よ る 誘 導 速 度 を 含 む 境 界 条 件 に よ って 渦 の強 さ を 求 め て い る た め7干 渉 力 は 旧 制 に 減 少 す る こ と に は な ら ず?上 述 の よ う な 差 が現 れ て い る も の と 考 え う れ る 。

次 に Fig.4‑7 (b) ，こ示した C_M に つ い て は7本 論 文 で計 算 対象 と し て い る ロ ワー ハ ル は 前 後 対 称 な 形 状 で あ り 7実 験 の 対 象 と し た 模 型 と 異 な るた め?ロ ワー ハ ル ま わ り の 圧 力 分 布 が か な り 異 な っ た も の に な る と 考 え られ る 。 し か し な が ら;本 章 で 示 し た 計 算 法 に よ る 結 果 は7横 力 の 場 合 と 同 様 に モ ー メ ン ト が 減 少 し 始 め る 前 進 速 度 が や や 実 験 結 果 よ り も 大 き く な って い る が;そ の 後 の 減 少 率 は実 験 結 果 と ほ ぼ 同 じ よ う な 傾 向 を 示 し て い る も の と 考 え られ る 。

以 上 の よ う に7浮 体 構 造 物 の ロ ワ ー ハ ル を 対 象 と し た 数 値 計 算 結 果 は1横 力 お よ び モ ー メ ン ト と も に そ の 値 が 減 少 し 始 め る 前 進 速 度 が実 験 結 果 よ りも や や 大 き く な って い る 。こ の 原 因 と し て は?実 験 に 使 用 さ れ た 模 型 船 の 場 合 に は ス ラ ス タ ー の 噴 出 口 付 近 の 船 幅 は 小 さ く 】midshipに 近 づ く に つ れ て 徐 々 に 船 I隔 が 大 き く な って い くの に 対 し7浮 体 構 造 物 の ロ ワ ー ハ ル の 場 合 に は ス ラ ス タ ー の 噴 出 口 の す ぐ後 方 か ら ロ ワ ー ハ ル の 幅 が 広 く なって い る た め7こ の よ う な ス ラ ス タ ー の 噴 出 口 付 近 に お け る 船 体 形 状 の 違 い に よ る 影 響 が 現 れ て い る も の と 考 え ら れ る 。 し か し な が ら?横 力 お よ び モ ー メ ン ト が 減 少 し 始 め た 後 の 減 少 率 は 実 験 と 同 様 な 傾 向 を 示 して い る た め}本 章 で 示 し た 計 算 法 を 用 い て ロ

ワ ー ハ ル に 作 用 す る 流 体 力 の 特 性 の 定 性 的 な 傾 向 に つ い て 検 討 を 行 な う こ と は 妥 当 で あ る と 考 え ら れ る 。

以 下，Fig.4‑3に 示 し た ロ ワ ー ハ ル の 下 部 に ス ラ ス タ ー を 装 備 し た 浮 体 構 造 物 に 対 して7正 面

( s =  0

⁰⁾ よ り 流 速

U

の一 様 流 が 流 れ て い る 場 合1即 ち 浮 体 構 造 物 が 前 進 速 度 Uで 運 動 し て い る 場 合 に つ い て7ロ ワ ー ハ ル の 形 状 を 考 慮 し て 計 算 し た 任 意 の 前 進 速 度 Uに 対 す る Cy

，

CM の 値 を 示 す。 こ の 時3ス ラ ス タ ー の 設 定 推 力 は 浮 体 構 造 物 の 定 点 保 持 に 際 し て 実 機 で 使 用 さ れ る 最 大 推 力程 度 の 30ton， お よ び そ の 半 分 の 15tonと し た 。さ ら に7比 較 の た め1各 計 算 コ ン デ ィ シ ョ ン に つ い て7こ こ で 計 算 対 象 と して い る Fig.4‑3に 示 し た 浮 体 構 造 物 の ロ ワ ー ハ ル に 対 し て7貴 島 ら

[ 4 6 J

が 示 し て い る 船 体 を 矩 形 平 板 翼 で 置 き 換 え る 計 算 法 を 適 用 し て 求 め た 結 果 も 同 時 に 示 す。ま た】ス ラ ス タ ー の 設 定 推 力

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と ス ラ ス タ ー 噴 出 口 に お け る jetの 流 速 の 初 期 値 U)Qの 聞 に は}次 の 関 係 が 成 り 立 つ も の と 仮 定 し1設 定 推 力 に 対 す る ス ラ ス タ ー 噴 出 口 に お け る jetの 流 速 の 初 期 値 U)Qを 求 め る 。

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ドキュメント内 浮体構造物の定点保持に関する研究 (ページ 52-72)