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船型抵抗の削減とは?課題と対策・製品を解説

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設計における船型抵抗の削減とは?

船型抵抗の削減は、船舶の設計段階において、水の抵抗を最小限に抑えることを目指す技術です。これにより、燃費向上、排出ガス削減、航海性能の向上などが期待できます。

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LNG燃料タグボート『魁』
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『魁(さきがけ)』は、環境に配慮したLNGを燃料に使用したタグボートです。

従来のA重油に比べて二酸化炭素の排出を約30%、窒素酸化物の排出を80%、
硫黄の排出を約100%削減することができます。

また、本船は陸上のタンクローリーからLNGの供給を受ける
「TRUCK TO SHIP方式」に対応できるバンカリングシステムを装備しています。

【特長】
■環境に配慮したLNGを燃料に使用
■燃料としてA重油も使用可能
■従来型タグボートとほぼ同じ船型と操船性を実現
■安全性の確保

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

超低摩擦型船底防汚塗料『うなぎ塗料一番 LF-Sea』
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「うなぎ塗料一番 LF-Sea」は超低摩擦型船底防汚塗料(錫フリー自己研磨型)です。

【特徴】
■日本ペイントマリン社製のシリル系加水分解型銅アクリルコポリマーの高性能省燃費船底塗料です。
■日本ペイント独自の親水性ヒドロゲル膜を形成する船底塗料で、マグロのように水の抵抗を極限まで低減します。
■海水の弱アルカリに化学反応して高分子ポリマーが分解するため、常に安定して毒素成分の亜酸化銅が溶出し、塗膜表面も常に平滑な状態が保たれます。
■プレジャーボート用としても申し分ない高性能の塗料です。
■海域を選ばず安定して高性能を発揮します。
■塗料の伸びがよく作業性が良いです。

※加水分解タイプの特徴として、淡水では加水分解が起こりませんので汽水域より上流の河川に係留されるボートには向きません。
また、毒素成分に亜酸化銅を使用しているためアルミ船や軽合金には塗装しないでください。電蝕を起こします。

※詳しくは関連リンク、カタログをご覧下さい。
 ご質問などございましたら、お気軽にお問い合わせください。

船舶用塗料
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PPG PMCジャパンでは『船舶用塗料』を取り扱っております。

耐衝撃性、耐摩耗性が要求される箇所を長期間保護する強化エポキシ樹脂塗料
「SIGMASHIELD」をはじめ、亜酸化銅を含まない船底防汚塗料である
「SIGMA NEXEON」や「PHENGUARD」などを豊富にご用意。

新テクノロジーで船舶航行の効率アップやコスト削減に貢献します。

【ラインアップ(一部)】
■エポキシ塗料:SIGMAPRIME、SIGMACOVER、SIGMASHIELD
■船舶防汚塗料:SIGMA ECOFLEET、SIGMA NEXEON、SIGMAGLIDE
■タンクコーティング:PHENGUARD、NOVAGUARD、SIGMAGUARD
■上塗り塗料:SIGMA VIKOTE、SIGMARINE、SIGMADUR など

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

DeAngelo-船舶⽤排気システム
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30 年以上にわたりDeAngelo Marine Exhaust は、世界中で造船用排気システムを設計してきました。フィッシングボートから補給艦まで、あらゆる船級協会、エンジン要件、⾳響減衰を満たすように設計しています。⼩型のカミンズエンジンから巨⼤なMTUの20気筒まで幅広くご提供しています。

舵システム『ゲートラダー(R)』
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『ゲートラダー(R)』は、舵をプロペラの後方ではなく、 両側に配置し、
特殊な形状をした舵が推力を生み出すことで、実船計測において
14パーセントの省エネ性能を実現した新型舵システムです。

万が一片舷の舵が故障しても、船の旋回が可能なため、冗長性が確保されています。
船の横移動が可能な「クラビングモード」は港湾内での安全性向上に寄与します。

【性能】
■省エネ性能
■優れた保針・旋回性能
■高い静音性能

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

ナローマルチビーム測深システムによる調査 E-SYSTEM
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海底地形を面的に捉えることのできるナローマルチビーム測深機を用いた海底地形調査
及び深浅測量です。

近年の港湾測量では利用が激増しています。
シングルビームでは把握できない海底の微地形を詳細に記録することができることから、
港湾深浅や魚礁の分布などの確認が効率的かつ高密度に実施できます。

【特長】
■作業効率良く測量できる
■海底地形を詳細に測量できる
■様々な図面が作成できる
■近海海域をほぼカバーできる

※詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードして下さい。

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設計における船型抵抗の削減

設計における船型抵抗の削減とは?

船型抵抗の削減は、船舶の設計段階において、水の抵抗を最小限に抑えることを目指す技術です。これにより、燃費向上、排出ガス削減、航海性能の向上などが期待できます。

​課題

複雑な流体挙動の予測困難性

船体周りの水の流れは非常に複雑であり、特に低速域や特殊な条件下での抵抗発生メカニズムの正確な予測が難しい。

設計自由度と性能のトレードオフ

船体の形状を最適化しようとすると、積載能力や構造強度などの他の設計要件との間でトレードオフが生じ、理想的な形状を実現しにくい。

実船での検証コストと時間

設計段階での抵抗削減効果を実船で検証するには、多大なコストと時間がかかり、迅速な設計改善が困難になる場合がある。

多様な運航条件への対応

船舶は様々な海域、波浪、積荷状況で運航されるため、あらゆる条件下で抵抗を低減できる万能な船型設計が難しい。

​対策

高度な数値流体力学(CFD)解析

コンピュータシミュレーションを用いて船体周りの流体挙動を詳細に解析し、抵抗発生源を特定・評価する。

最適化アルゴリズムの活用

遺伝的アルゴリズムなどの最適化手法を導入し、複数の設計パラメータを効率的に探索して抵抗を最小化する船型を導き出す。

水槽試験との連携強化

CFD解析の結果を水槽試験で検証し、シミュレーションの精度向上と実船性能へのフィードバックを促進する。

船体表面の改質技術

船体表面に特殊なコーティングや形状を施すことで、水の付着を減らし、摩擦抵抗を低減する。

​対策に役立つ製品例

流体解析ソフトウェア

船体周りの複雑な水の流れを詳細にシミュレーションし、抵抗発生箇所を特定・定量化することで、設計段階での抵抗削減に貢献する。

設計最適化システム

複数の設計パラメータを自動的に探索し、抵抗低減という目的関数に対して最適な船型形状を効率的に導き出すための統合的なシステムを提供する。

高精度水槽試験サービス

開発された船型モデルの抵抗性能を正確に測定し、CFD解析結果との比較検証を通じて、実船での性能予測精度を高める。

低摩擦船体コーティング材

船体表面への水の付着を抑制し、摩擦抵抗を大幅に低減する特殊な塗料や素材であり、運航中の燃費向上に直接的に寄与する。

⭐今週のピックアップ

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