高度船舶復原性評価のためのハイブリッド船体極限運動予測法の構築

先进船舶稳性评估的混合船体极限运动预测方法构建

• 批准号: 18760619
• 负责人: 橋本 博公
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760619/
• 关键词: CFD; ブローチング; パラメトリック横揺れ; RANS Solver; CFDSHIP-Iowa; 粒子法; アンチローリングタンク; 非線形操縦流体力; MPS法; 復原力変動; 非線形流体力

米国アイオワ大学にて開発が進められているRANS Solver・CFDSHIP-lowaコードを導入し、CFDを用いたプローチング予測のための数値モデリングについて検討した。定量的なブローチング予測に必要となる、横傾斜により誘起される非線形操縦流体力、左右揺れと横揺れの非線形連成影響について、ONRタンブルホーム船型模型を用いて平水中を横傾斜角10度で曳航、および斜航角5度で曳航する模型試験を実施し、CFD計算との比較を行った。その結果、総グリッド数350万点の計算で従来のポテンシャル理論に比べて高精度で推定可能であった。但し、高速域(Fn=0.4〜0.6)では低速域に比べて精度が低下する傾向があり、これはグリッド数の不足に起因するものではないことを確認した。更に、同コードをコンテナ船の波浪中復原力変動問題に適用したが、向波中復原力変動の平均値および振幅については、従来のポテンシャル理論よりも推定精度が劣る結果となった。また、メッシュレスで流体の大変形を取り扱うことのできる粒子法を用いて、パラメトリック横揺れ防止装置としてのアンチローリングタンクの性能推定を試みた。両ウィングタンク底面に造渦促進用の邪魔板を装備し、粘性影響が大きいと考えられるダクト高さ0.75cmという狭水路の場合でも、粒子間隔を0.05cm、総粒子数5万個という解像度にて、タンク水の移動周期および粘性による自由減衰を実用的な精度で推定できることを確認した。さらに、最新のポストパナマックスコンテナ船について粒子法を援用したタンク装備船のパラメトリック横揺れ予測シミュレーションと自由航走模型実験の比較を行い、その発生領域および横揺れ振幅が精度良く求められることを確認した。これにより、模型実験を全く必要としないパラメトリック横揺れ防止装置としてのアンチローリングタンクの実用的な設計が可能となった。

我们介绍了目前正在美国爱荷华大学开发的RANS SOLEVER/CFDSHIP-LOWA代码，并检查了使用CFD使用的数值建模。水平倾斜，摇摆和摇摆引起的非线性转向液的非线性耦合效应是定量开支预测所必需的，这些效应是使用在水平倾斜的水平倾斜度中以10°水平倾斜的水平倾斜度拖曳的Onr Tumble Home模型进行的，并以5°的角度的旋转角度和旋转的角度进行了比较。结果，可以通过计算350万点来估算比常规潜在理论更高的网格总数。但是，与低速范围相比，确认准确性往往会降低高速范围（FN = 0.4-0.6），这并不是由于缺乏网格数量。此外，该代码应用于集装箱船波中的弹性力波动的问题，但估计准确性不如传统的潜在理论，该理论涉及波浪期间的平均弹性和振幅波动。此外，我们试图使用粒子方法估计抗滚动罐作为参数侧向振动装置的性能，该方法可以处理大量的流体变形而无需网格划分。可以证实，即使是导管高度为0.75 cm的狭窄水路，这被认为是对粘度的主要影响，储罐水的移动周期和由于粘度而引起的自由阻尼可以实用，分辨率为0.05 cm，分辨率为0.05 cm，总计50,000粒子，总计为0.05 cm和0.05 cm和50,000 contolution and andositions nouteles and and and and and。此外，我们使用粒子方法对最新的panamax容器船和自由导航模型实验进行了比较了配备储罐的容器的参数侧向摇动预测模拟，证实可以准确确定其发生的区域和侧向摇动幅度的区域。这允许对反滚动罐的实际设计作为不需要任何模型实验的参数侧向振动预防设备。

项目成果

パラメトリック横揺れ防止のためのアンチローリングタンクの性能推定

参数化防滚减摇舱性能评估

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本船舶海洋工学会講演会論文集 4
• 作者: 橋本博公;末吉誠;峯垣庄平
• 通讯作者: 峯垣庄平

An Application of CFD for Advanced Broaching Prediction

CFD 在高级拉削预测中的应用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Conference Proceedings 0f the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers VoL.5E
• 作者: Hirotada Hashimoto;Frederick Stern
• 通讯作者: Frederick Stern

Prediction Methods for Broaching and Their Validation -Final Report of SCAPE Conmiittee (PART 6)-

拉削预测方法及其验证 -SCAPE 委员会最终报告（第 6 部分）-

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the 6th Osaka Colloquium on Seakeeping and Stability of Ships
• 作者: Naoya Umeda;Hirotada Hashimoto;Atsuo Maki;Masatoshi Hori;Akihiko Matsuda;Tsutomu Momoki
• 通讯作者: Tsutomu Momoki

Prediction Methods for Parametric Rolling with Forward velocity and Their Validation -Final Report of SCAPE Committee (PART 2)-

前向速度参数滚动预测方法及其验证 -SCAPE 委员会最终报告（第 2 部分）-

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proceedings of the 6th Osaka Colloquium on Seakeeping and Stability of Ships
• 作者: Hirotada Hashimoto;Naoya Umeda;Yoshitaka Ogawa;Haruktmi Taguchi;Toshio Iseki;Gabriele Bulian;Naoji Toki;Shigesuke lshida;Akihiko Matsuda
• 通讯作者: Akihiko Matsuda

パラメトリック横揺れ防止装置としてのアンチローリングタンクの性能推定

减摇水箱作为参数化减摇装置的性能评估

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本船舶海洋工学会論文集 6
• 作者: 橋本博公;末吉誠;峯垣庄平
• 通讯作者: 峯垣庄平