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Fig.5.8  Hydrodynamic forces acting on ship hull  (ShipC : sα=0.05) 

1 2 1  

5.4  渦モデルに含まれるパラメータむの推定法

係数 sα は船体流体力を推定する際に必要となるパラメータであり，特に初期の設計 段階において，本計算法を用いて新たに設計する船の操縦性能を推定する場合に，そ の値の決定方法が問題になる。前節における船体流体力の推定結果と模型試験結果の 比較から，本論文で取り扱った 6隻の計算対象船型に類似した船型に対しては，まず は同じ係数 sα の値を用いることで，比較的精度良く船体流体力を推定することが可能 であると思われる。しかし，全く新しい船型に対しては，何らかの方法で係数 sα の値 を推定する必要があると考えられる。

そこで，本論文において取り扱った 6隻の計算対象船型に対する係数 sα の値を，主 要目をパラメータとしてまとめたものが Fig.5.9である。主要目 L，s， dおよび C_B を組み合わせた種々のパラメータについて検討を行なった結果，

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という 船型の特徴を表わすパラメータをベースにすると，実用的な係数 sα の推定チャートが 得られるようである。図中の(Q)，ム，く)，マ，

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0.03  0.04  0.05  0.06  0.07  0.08  0.09  (1・C_B)B/L  Fig.5.9  Estimation of parameter sαfor model shi ps 

た船体流体力の推定計算において用いた係数 Sα の値を表わし，それぞれ一般貨物船 型， VLCC船型，コンテナー船型， A船型， B船型そして C船型の結果に対応してい る。また，図中の実線は，各シンボルを最小二乗法の 1次関数で Fittingした結果で ある。 Fig.5.9を用いることで，新たに設計を行なう船に対しても，その主要目から係 数αs の値を決定し，船体流体力を推定することが可能になることが考えられる。

Fig.5.9に示した係数αsの推定チャートは，僅か 6隻の計算対象船型に対する結果 から得られたものだが，パラメータを実験結果により同定するモデルの有効範囲，適 用範囲を示すためにも，現段階において，この結果が他の船型に対してどの程度適用 可能であるかを調べる必要がある。そこで，新たに 1隻の VLCC船型を計算対象船型 として選び，その主要目から Fig.5.9を用いて係数αsの値を決定し，船体流体力を推 定計算することで推定精度の検証を試みた。この VLCC船型は， 4.5.2節において取 り扱った VLCC船型の船首部分に，一般貨物船型の S.S.3¹/2以降の船尾部分を組み合 わせたもので，主要目および BodyPlanをそれぞれ Table5.1とFig.5.10に示す。図 中の破線は実船型のフレームラインを表わし，実線は(2.3.29)式の写像関数によって得 られた数学船型のフレームラインを表わす。船尾部分で近似の精度が若干落ちるもの の，その他の部分は比較的精度良く近似できていると考えられる。

Fig.5.11は船体流体力の推定計算を行なった結果を示している。図中の。，

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口，マ印は，過去に東京大学の船舶航海性能試験水槽において実施された模型試験の 結果を表わしており，無次元旋回角速度 r'の値をそれぞれ変化させた場合の結果を示 している。また 各シンボルに対応する実線は，本計算法を用いて推定計算を行なっ

Table 5.1  Principal particulars  of model ships 

l  Model   11 VLCC  L (m)  2.5000  B (m)  0.4355  d (m)  0.1573 

CB  0.7730  Fig.5.10  Body plan of model ship 

123 

た結果を表わしており，このとき， Fig.5.9を用いて主要目から推定した係数 sα の値 は0.0497である。偏角

F

や無次元旋回角速度ザの大きい範囲においては，模型試験 結果に対して多少定量的な差が生じている。しかし，通常の操縦運動で考えられるよ うな偏角

p

や無次元旋回角速度ァfの小さい範囲においては，定量的にも定性的にも比 較的精度良く推定できていることがわかる。従って，初期の設計段階において，新た に設計を行なう船に対しても，その主要目から Fig.5.9に示した推定チャートを用いて 係数 Sα の値を決定し，本計算法に適用することで，実用的には船体流体力を比較的精 度良く推定することが可能であると考えられる。

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ドキュメント内 操縦運動時の船体に作用する流体力の推定に関する 研究 (ページ 126-130)