船尾船底部の傾斜が気泡流れに及ぼす影響を調査するために，Fig.5.1およびFig.5.2 に示す全
長15 m，幅0.5 m，喫水0.2 mの長尺模型船を製作した。長尺模型船は全長がそれぞれ5 mの船首
部，船体中央部，船尾部の3種類の分割模型である。船尾部模型はFig.5.3に示すように船底傾斜
Fig.5.1: Photograph of the 15 m flat plate model.
Fig.5.2: Top and side views of the 15 m long model with shear force sensors and void fraction sensors.
角が 5 degおよび10 degの 2種類の模型を製作し，船尾部模型を交換することにより，船尾船底
傾斜角の影響を調査可能とした。
船首端より3.15 m船尾側の船底部に設置した空気吹出孔には，幅0.3 m，長さ0.1 mのパンチン グメタル（直径3 mm，ピッチ5 mm，開口率32.6 %）を使用し，開孔を通して空気を船底に吹き 出す構造とした。また，ヒールやロールにより気泡が船側から漏れることを防止するために，船底 船側部より50 mm突出させた船側端板を空気吹出部から船尾端まで設置した。
長尺模型船の船底には，摩擦抵抗低減効果を計測するための11個のせん断力計と，壁面近傍のボ イド率分布を計測するための2個のボイド率計を設置した。使用したボイド率計の写真を Fig.5.4 に示す。せん断力計およびボイド率計の設置位置をTable 5.1に示す。せん断力計 SS1〜SS6 の6 個は船底の平坦部に，せん断力計SS7〜SS11およびボイド率計 VF1,VF2は船底傾斜部に設置し
Fig.5.3: Side views of the stern part of 15 m long model.
Fig.5.4: Photograph of the void fraction sensor.
た。ボイド率計測位置はせん断力計SS7 および SS10の設置位置に対応させた。
Table 5.1: Positions of shear force sensors and void fraction sensors on 15 m long model.
Slope Angle 5 deg 10 deg
Y (mm) Xa (mm) Xa (mm)
SS1 95 5,000 5,000
SS2 0 5,000 5,000
SS3 -95 5,000 5,000
SS4 95 9,750 9,750
SS5 0 9,750 9,750
SS6 -95 9,750 9,750
SS7 50 9,675 10,920
SS8 -50 9,675 10,920
SS9 -70 9,925 11,170
SS10 -50 10,175 11,420
SS11 90 10,350 11,595
VF1 50 9,675 10,920
VF2 -50 10,175 11,420
Y：Distance from centerline（＋；starboard） Xa：Distance from air injector
5.2.2 Round 模型船
ビルジサークル部のような曲面形状が気泡流れに及ぼす影響を調査するために，Fig.5.5に示す
全長7 m，幅1 m，喫水0.11 mの船底を曲面形状としたRound模型船を製作した。空気吹出部を
含む長さ4 mの船底の曲率半径は，一定の2.5 mとした。船底曲率は実船のビルジサークルの曲率 を想定した値とした。船首端より3.125 m船尾側の船底部に設置した空気吹出部は幅0.7 m，長さ
0.1 mで，長尺模型船と同種のパンチングメタル（直径 3 mm，ピッチ5 mm，開口率 32.6 %）を
船底曲率に合わせ曲げて設置した。Round模型船の船底には，摩擦抵抗低減効果を計測するため の 8個のせん断力計と，壁面近傍のボイド率分布を計測するための 2個のボイド率計を空気吹出 部後流側のAおよび B位置に設置した。
せん断力計およびボイド率計の設置位置を Table 5.2に示す。ボイド率計測位置はせん断力計 SS4および SS5の設置位置に対応させた。
Fig.5.5: Top, side and front views of the round model with shear force sensors and void fraction sensors.
Table 5.2: Positions of shear forces sensors and void fraction sensors on round model.
Y (mm) Xa (mm)
SS1 250 1,000
SS2 150 1,000
SS3 50 1,000
SS4 -150 1,000
SS5 150 1,900
SS6 -50 1,900
SS7 -150 1,900
SS8 -250 1,900
VF1 -150 1,000
VF2 150 1,900
Y：Distance from centerline（＋；starboard） Xa：Distance from air injector
5.2.3 計測装置
(1)せん断力計
局所せん断力を計測するためのせん断力計には，SSK社製のひずみゲージ式せん断力計S10W を使用した。検出部の直径は10 mmである。
(2)ボイド率計
ボイド率計は，壁面垂直方向の局所ボイド率分布を計測するために Fig.5.4に示す探針式の縦型 6針ボイド率計を自作して使用した。壁面垂直方向に 六箇所のボイド率を同時に計測可能である。
ボイド率計を壁面垂直方向に移動させて，壁面垂直方向の局所ボイド率分布を計測した。