外気変動による海上輸送中の多段積みコンテナ内部の三次元熱流動と高精度な汗濡れ予測

海上运输过程中多层集装箱内由于外部空气波动而产生的三维热流和高精度的汗水预测

基本信息

批准号：
22K04627
负责人：
川原秀夫
金额：
$ 2.58万
依托单位：
防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

世界中に海上輸送される年間18億トンのコンテナ貨物は輸送中に大きな外気変動が生じると内部に凝結現象（以下、汗濡れ）が起こり、積載貨物が水浸しとなるリスクを抱えている。関連研究にも関わらず有効な対策が進まない現状について、申請者らはこれまで全く焦点が当てられていない次の4項目の実現が必須と考えた。①大きな緯度差、異なる複数の海洋および狭小海域からなるアジアから欧州航路にて生じる複雑な気象変化の特性分析およびコンテナ汗濡れの推定に必要な簡易モデル化，②各コンテナの積荷港の統計データを調査し、積載時のコンテナ内の温湿度を初期値設定，③多段積みされた各コンテナ位置での日射量・外気温の三次元計測および境界値設定，④項目(1)を組み込んだコンテナ内への熱流動モデルの構築およびコンテナの汗濡れ確率を最小化する新時代の運航評価システムの提案本研究では食品工学や伝熱工学に加え、船舶海洋工学、気象学、統計学など異分野の研究手法を組み合わせることでコンテナ貨物の損傷に至る状況を高精度に評価し、汗濡れ確率を最小化できる新しい方法論を構築する。今年度は，上記の①の項目について検討した．対象とするアジアから欧州航路は緯度差が約50°あり、東南シナ海、インド洋、地中海、大西洋など水温をはじめ特性が大きく異なる海洋がマラッカ海峡、紅海、スエズ運河、ジブラルタル海峡など多くの狭小海域にて接続されている。申請者らは航路上の気象変化を現在計測中であり、緯度差や異なる海洋に起因する長期的な温湿度の変動に加え、狭小海域や沿岸域では短期的な変動も見られ、「外気温≒露点温度」等の関係から春季の往復航海にて5回ほど汗濡れが発生しうる可能性を示した．

每年通过海上运输到世界各地的18亿吨集装箱货物，如果在运输过程中外界空气波动较大，则存在集装箱内部出现凝露（以下简称“汗水”）的风险，导致装载的货物货物浸水。鉴于目前尽管相关研究尚未取得有效对策的情况，申请人认为有必要实现以下四项，但迄今为止尚未得到关注。 ① 需要简单的建模，分析亚欧航线纬度差异大、海洋多、海域狭窄的复杂天气变化特征，估算集装箱汗水；② 各集装箱装运港统计数据③ 三维测量各多层集装箱位置处的太阳辐射和外界温度并设定边界值， ④ .构建了包含眼睛的容器内部热流模型（1），并提出了新时代的操作评估系统，最大限度地减少了容器被汗水弄湿的可能性。除了食品工程和传热工程之外，本研究还重点关注船舶和海洋通过结合气象学、统计学等不同领域的研究方法，我们将创建一种新的方法，可以高度准确地评估导致集装箱货物损坏的条件，并最大限度地减少汗湿概率。今年，我们考虑了上述第一项。亚洲至欧洲的目标航线纬度相差50°左右，且有东南海、印度洋、地中海、大西洋等狭长海域较多，海域特征差异较大。温，以及马六甲海峡、红海、苏伊士运河、直布罗陀海峡相连。申请者目前正在测量沿线的天气变化，除了由于纬度差异和不同海洋造成的温度和湿度的长期波动外，在狭窄海域和沿海地区也观察到了短期波动的关系。在“气温≒露点温度”之间，春季往返期间，乘客可能会被汗淋湿约五次。