要旨
本研究は小型高速滑走艇における船外機の航行時燃費と動力性能を誤差±5%以内で数値的に予測可能なシミュレータの構築を目的とする.これまでの船外機開発の経験からプロペラの推進性能が航行時燃費と動力性能に大きく影響することに着目し,Computational Fluid Dynamics(CFD)解析により予測されたプロペラ性能を実験的に取得したエンジン性能および燃料消費率マップと組み合わせデータベース化をおこなった.本研究で構築したシミュレータを用いて,船外機の動力性能を予測し実船の航行試験結果と比較した結果,最高船速の予測精度は±2.79%(±1.7 km/h)であり試験結果と良い一致を示した.また巡航速度による航行時燃費は試験結果に対し±4.55%で予測できることを確認し,本研究の目標である予測誤差±5%を達成した.これらのことから本研究で構築したシミュレータは,これまで開発初期段階で実験的,経験的に選定してきたプロペラ選択および駆動減速比の設計において航行時燃費・動力性能に優れた仕様を,航行試験をおこなうことなく予測できることを示した.またそれと同時に航行時燃費・動力性能を両立し環境性能により優れた船外機の開発に有効活用できる可能性があることを示した.
参考文献
- (1) Yoshimura, H., Miyauchi, T., Tsubouchi, M.: Reduction of Fuel Consumption for Medium-sized Outboard Motors, SAE paper, 2007-32-0008(2007)
- (2) 米沢道,松田佳之,田和寛基,設楽貞文,豊後圭一朗,鈴木幸夫:高出力,低燃費船外機[BF150]の開発,Honda R&D Technical Review, Vol.16, No.1, p.29-38
- (3) Tsunoda, M., Furuya, K.: Development of the application of the automotive engine technology to the V6 four stroke outboard motor, SAE paper, 2002-32-1809(2002)
- (4) http://hawaii-marine.com/
- (5) Troesch, A.: Dynamics and Hydrodynamics of High Speed Craft, PASI 2010 in Dynamics and Control of Manned and Unmanned Marine Vehicles, Colombia, June(2010)
- (6) Kawamura, T.: Numerical Simulation of Propulsion and Cavitation Performance of Marine Propellers, International Propulsion Symposium IPS’10, Japan, 4-2, April(2010)
- (7) Hashiguchi, K.: Numerical Simulation of Flow around a Highly Skewed Propeller, 19th CFD Symposium, Japan, C6-1, December(2005)
- (8) Hasuike, N., Yamasaki, S., Ando, J. Okazaki, A.: NUMERICAL STUDY ON CAVITATION EROSION RISK OF MARINE PROPELLERS OPERATING IN WAKE FLOW, International Propulsion Symposium IPS’10, Japan, 4-4, April(2010)
- (9) Hong, F., Zhang, Z., Krasilnikov, V., Tang, D.: CFD Simulation and Hydrodynamic Performance Analysis for Podded Propulsors in Oblique Flow, International Propulsion Symposium IPS’10, Japan, 4-3, April(2010)
- (10) Katayama, T., Kaneko, T., Hori, Y.: Development of Estimation Method of Running Performance for Planing Craft with Outboard Engine, Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, Vol.5, p.195-203, June(2007)
- (11) ANSYS, Inc. Fluent 6.3 User Guide, Chapter 10: Modeling Flows with Rotating Reference Frames
- (12) http://www.nmri.go.jp/fluids/Staff/kudo/database/SEIUN-pressure/readme.html
著者(所属)
掲載情報
Honda R&D Technical Review Vol.25 No.1 収録 (166 - 173)
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引用情報
栗岡 俊介.
CFD解析を用いた小型高速滑走艇における船外機の燃費と動力性能予測の研究
Honda R&D Technical Review Vol.25 No.1 pp.(166 - 173)2013.
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