02 商船 & 流体力学

Our services for commercial ship design and fluiddynamics.   

 
​船型開発

ACTでは、設計上の制約をクリアしながら、CFDを駆使して低抵抗・高推進効率で優れた性能を持つ商船の船型設計・開発を行っています。当社は、1993年にCFDによる設計を開始し、多くのノウハウと実績を有しています。CFDを使用することで、タンク試験前の様々な船型の評価を行うことができ、開発コストと時間を削減することができます。

2006年より造船・海運会社様にサービスを提供しております。既存船と比較して、どの設計でも3~15%のBHP削減を実現しています。以下のばら積み船の1日あたりの燃料消費量は20~50トン/日程度であり、5%の削減で1~2.5トン/日に相当します。

過去の設計では以下のようなものがあります。

  • ハンディサイズからケープサイズまでのバルクキャリア

  • 1000TEUから9300TEUまでのコンテナ

  • 翼システム設計のハイドロフォイルカタマラン

   30m type 長崎大波止港から伊王島・高島間を運航

 
​流体力学に関するコンサルティング

ACTでは、流体力学的問題の最適な解決をサポートするために、様々なコンサルティングサービスを提供しています。CFDは流体力学的な問題の流れを解析するための強力なツールの一つであり、私たちは様々な経験とノウハウを持っており、それぞれの問題に効果的にCFDを適用することができます。

これまでの実績としては、以下のようなものがあります。

  • everBlue Technologies社での無人の自律型ヨット開発に協力しています。ジェネレーティブデザインと3Dプリント技術を採用しています。

 

  • 2009年からスタートアップメンバーとしてWind ChallengerプロジェクトのCFDとEPP(Energy Prediction Program)によるウイングセイルの設計と性能予測を行っています。 その結果、平均的なBHP低減率は20%以上であり、風速20kts、風向90度の場合、約50%の低減率が得られることを明らかにしました。

 

  • 船尾領域の推進効率を向上させてBHPを低減させる様々な工夫を開発しています。 バルクキャリアのプロペラボスに取り付けられたステータフィンは、BHPを約5%低減します。

 

  • コンテナ船・PCC船の上部構造における風圧抗力の解析と抗力を20%以上低減する新形状の開発を行いました。

 

  • シマノ社が開発した手漕ぎボート用フットストレッチャーSRD装置のメカニズムを解明するための非定常CFD解析を行いました。 

ソフトウェア開発 & コンサルティング

ACTでは、設計業務の効率化のために様々なソフトウェアを開発しています。これらのソフトウェアの一部は、お客様の設計業務に提供されています。また、設計ソフトの開発・カスタマイズや有効活用のためのトレーニングを行い、Design by CFDのシステムインテグレーションをサポートしています。

提供しているソフトウェアには以下のようなものがあります。

 

  • CFDとFEMの相互作用システム

水バッグ変形予測ソフトウェアは、静的および動的な水圧による牽引された水バッグの変形をシミュレートすることができます。CFDおよびFEMの反復計算技術が適用されています。

SpinFlowは、ヨットのスピネーカーとメインセイルの周りの流れをシミュレーションすることができます。帆は圧力に応じて変形しなければなりません。帆の動的変形はSpinFlowの機能としてFEMで実現できます。変形が収束するまでCFDとFEMの反復作業を自動的に行うことができます。 メッシュを自動生成する工程にはGUIを用意しています。また、ポストプロセス機能では結果を可視化することができます。

ParaFlowソフトウェアは、パラシュートの周りの流れをシミュレーションして、表面に作用する流体の動的な力を評価することができます。上記のSpinFlowと非常によく似ています。表面の穴や浸透部の境界条件はGUIのビューウィンドウで簡単に設定できます。

  • HullDes/AutoDes ソフトウェア

HullDes/AutoDesは、ACTがNMRIと共同で開発した船体設計支援プログラムです。CFDによる船体設計を支援するプログラムです。HullDesはAutoDesの機能限定版としています。

主な機能は以下の通りです。

 

  • 複数のNURBS船体表面をsrf形式(FastShip)またはIGES形式で読み込みます

  • 流体力学計算

  • パラメトリック船体形状変更(主な仕様、Cp、LCB、フレームライン、局所形状などの変更)と、新しい船体表面のsrfまたはIGESファイルへの出力

  • 指定された領域のボックス型船型変更

  • CFD用のO-H/O-O型構造メッシュの自動生成

  • 自由曲面クラスタリング機能とトランザム船尾への特殊処理機能を備えたメッシュ生成

  • OpenMPによる並列グリッド生成プログラム

  • CFD(NMRI開発のNeptune SurfとNagisa)との連携

  • 自動船型変形と独自の離散化SQP法による船型最適化(article_2013)

  • IGESからNAPA形式へのデータ変換機能

  • ラダー、フィン、ステーターフィン、ラダーフィン、ダクトを含む船体のオーバーセットグリッド生成機能

  • 船型変形からCFD計算までの多工程自動化機能

 

20社以上の造船会社やコンサルタント会社に利用されています。

詳細については、NMRIにお問い合わせください。

 

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