(57)【要約】【課題】  船首部における淀み点近傍の水面上昇を考慮した船型とすることにより、平水中航行時の造波抵抗および波浪中航行時の波浪中抵抗増加を共に減少することができる船舶を提供する。【解決手段】  船舶１，１Ａの船首部分において、満載喫水ｄｆ状態で平水中を航行する時に少なくとも一部が水没する満載喫水線バルブ１０を、該満載喫水線バルブ１０の上下方向の中心位置Ｚｂｃが船舶１，１Ａの満載喫水線ｄｆより上になるように設けたり、更に、前記満載喫水線バルブ１０の上部と船首フレア３０との間に水平断面が楔形状の波きり部材２０を設けて構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船首部分において、満載喫水状態で平水中を航行する時に少なくとも一部が水没する満載喫水線バルブを、該満載喫水線バルブの上下方向の中心位置が船舶の満載喫水線より上になるように設けたことを特徴とする船舶。
【請求項２】
前記満載喫水線バルブの上下方向の下端位置が船舶の満載喫水線より上になるように設けたことを特徴とする請求項１記載の船舶。
【請求項３】
所定の設定高さを、船舶の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、（０．５×Ｖｓ×Ｖｓ）／ｇで計算される水頭の０．５倍に設定し、前記満載喫水線バルブの上下方向の中心位置を、満載喫水線と該満載喫水線より前記所定の設定高さ分高い位置との間に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の船舶。
【請求項４】
前記満載喫水線バルブのバルブ最大幅を、船舶の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、（０．５×Ｖｓ×Ｖｓ）／ｇで計算される水頭以下に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項５】
前記満載喫水線バルブの先端位置を船首垂線Ｆ．Ｐ．と、満載喫水線より上の船首最先端部との間に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項６】
前記満載喫水線バルブの上部と船首フレアとの間に水平断面が楔形状の波きり部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項７】
前記波きり部材の先端位置を、前記満載喫水線バルブの先端位置と満載喫水線より上の船首最先端部を結ぶ直線上、又は、該直線よりも後方に設けると共に、かつ、前記波きり部材の最大幅を前記バルブ最大幅以下に形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の船舶。
【請求項８】
船体の方形係数が０．８０〜０．９０で、航海速力がフルード数換算で０．１２〜０．２０の船舶であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、満載状態における平水中航行時および波浪中航行時の推進性能を向上できる船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、大型タンカー、バルクキャリヤー、鉱石運搬船等の肥大船の推進性能を向上させるために、丸く太った船首部における波崩れに起因する破砕抵抗や、入射波を船舶の前方に反射したり船体運動によって造波することに起因する波浪中抵抗増加が注目されており、これらの抵抗を減少するため、様々な船首部形状や船首部付加物が提案されている。
【０００３】
この一つとして、満載状態での航行に際して平水中（静水中）と波浪中の両方において、砕破抵抗と波反射による抵抗を低減させるために、肥大船において、船体の船首フレアと船首バルブとの間の満載喫水線の部分の船首前面に、水平面から見て前方に鋭角的に突出する船首付加物を取り付けた肥大船の抵抗低減装置や波浪中推進性能向上手段付き大型肥型船が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、この楔形状の船首付加物や波浪中推進性能向上手段においては、入射波および船体が自ら起こす波を左右にかき分けることはできるが、形状が単純な楔形状であるため、船首部の水面上昇に起因する船体自身が作る造波抵抗を充分に低減することができないという問題や斜めからの流れや入射波に対しては流れの剥離を起こしやすいという問題がある。
【０００５】
更に、実船に適用しようとする場合に、この楔状の船首付加物は、満載喫水線を含む上下の領域にわたって設けられるため、船の要目や構造強度等を計算するための基準となる船の代表長さ（水線長さ（Ｌ．Ｗ．Ｌ．）、垂線間長（Ｌｐｐ）、全長（Ｌｏ）等）がこの楔状の船首付加物によって長くなってしまうため、これらの長さに基づいて行われる基本設計や構造設計に大きな影響を与えることになり、設計計算のやり直しや場合によっては大きな設計変更が生じるという問題がある。
【０００６】
一方、本発明者らは、水槽実験や実船の航海の様子を観察した結果、平水中航行時の船首部の淀み点Ｏ付近を中心にした水面上昇分を考慮することが重要であり、この水面上昇分を考慮した船首部形状を採用することにより、平水中航行時の造波抵抗や波浪中航行時の波浪中抵抗増加を減少できるとの知見を得た。
【０００７】
つまり、図１０に示すように、船舶の平水中の航走時は、船首部と水とは相対的に航走速度Ｖｓを持っており、船舶側に固定した座標系で見た場合には、船首部に水が流速Ｖｓで流入してくることになる。従って、船首部が丸く太ったブラントな肥大船では、船首部のセンターライン（Ｃ．Ｌ．）上の淀み点Ｏで水流速度Ｖｏがゼロとなるので、水の密度をρとし、重力加速度をｇとすると、淀み点Ｏに於ける水頭ｈ２と遠方の水頭ｈｓとの関係は、ベルヌーイの定理により、ρ×ｇ×ｈ２＋ρ×Ｖｏ2 ／（２×ｇ）＝ρ×ｇ×ｈｓ＋ρ×Ｖｓ2 ／（２×ｇ）となり、淀み点Ｏに於ける水頭ｈ２は、ｈ２＝Ｖｓ2 ／（２×ｇ）−Ｖｏ2 ／（２×ｇ）＋ｈｓとなる。ここで、Ｖｏ＝０，ｈｓ＝０とすると、ｈ２＝Ｖｓ2 ／（２×ｇ）となる。この水頭ｈ２は、例えば、船速が１５ｋｔ（ノット）の船舶では、Ｖｓ＝７．７２ｍ／ｓとなり、３．０ｍとなる。
【０００８】
従って、船首部の淀み点Ｏで水面が上昇する量を示す水頭ｈ２は、Ｖｓ2 ／（２×ｇ）となり、船首部の先端では、航走時には、平水中であっても、この水頭ｈ２（Ｚ２のライン）付近まで水面が上昇することになる。言い換えれば、船首近傍の実際の水没部分は、満載喫水線ｄｆよりも水頭ｈ２分だけ高い位置Ｚ２の近傍までとなる。
【０００９】
また、一方で、従来のタンカーやバルクキャリヤー等の肥大船においては、平水中の造波抵抗を少なくするため、船首バルブ（バルバスバウ：Bulbous Bow ）を船首に設けている。この船首バルブは、平水中の推進抵抗の成分である摩擦抵抗、圧力抵抗、造波抵抗、空気抵抗の内の造波抵抗を小さくするために、船体が造る波を打ち消すように船首下部に設けられる構造物である。
【００１０】
この船首バルブは、船首で起こす波の位置をずらせて、それより後方で起こす波とうまく干渉させることにより、全体の造波抵抗を小さくするものである。また、低速肥大船では、船首近傍の水の流れを整えて渦抵抗を減少する効果もある。
【００１１】
本発明者らは、この船首バルブの作用効果を念頭において、船首部の水面上昇に起因する局部的な造波や局部的な流れの乱れに対して、船首バルブに比較すれば著しく小さい、水面上昇分程度のスケールの満載喫水線バルブを、満載喫水線の近傍、特に、満載喫水線より上部に設けることにより、航行時の水面上昇によって水没する部分の船体が発生する波を、効果的に打ち消すことができるのではないかと考え、実験や数値計算等を行い、本発明に至った。
【特許文献１】特開２００３−３２７１９３号公報
【特許文献２】特開平８−１４２９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、船首部における淀み点近傍の水面上昇を考慮した船型とすることにより、平水中航行時の造波抵抗および波浪中航行時の波浪中抵抗増加を共に減少することができる船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明の船舶は、船舶の船首部分において、満載喫水状態で平水中を航行する時に少なくとも一部が水没する満載喫水線バルブを、該満載喫水線バルブの上下方向の中心位置が船舶の満載喫水線より上になるように設けて構成される。
【００１４】
この構成により、平水中航行状態において、船首部の水面が上昇する部分で発生する造波抵抗をバルブ効果により減少することができ、また、波浪中航行状態においては、船首に入射して来る波を、バルブの整流効果により前方に反射せずに横方向に逸らすことができるので、入射波による抵抗増加を減少することができる。
【００１５】
また、上記の船舶において、満載喫水線バルブの上下方向の下端位置が船舶の満載喫水線より上になるように設けて構成すると、満載喫水線バルブが満載喫水線よりも上方に設けられているため、満載喫水線の水線面形状はそのままであるので、船の要目や構造強度等を計算するための基準となる船の代表長さ（水線長さ（Ｌ．Ｗ．Ｌ．）、垂線間長（Ｌｐｐ）、全長（Ｌｏ）等）に影響を及ぼさない。そのため、これらの長さに基づいて行われる基本設計や構造設計に大きな影響を与えず、設計計算のやり直しや大きな設計変更を回避できる。
【００１６】
この満載喫水線バルブの位置や大きさに関しては、航行海域によって、航行中に遭遇する波の高さを統計的に予測できるので、この予測に基づいて設定される設計用の波の高さと平水中（静水中）の船首部の淀み点近傍での水面上昇量を考慮して決めることができる。
【００１７】
また、所定の設定高さを、船舶の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、（０．５×Ｖｓ×Ｖｓ）／ｇで計算される水頭の０．５倍に設定し、満載喫水線バルブの上下方向の中心位置を、満載喫水線と該満載喫水線より所定の設定高さ分高い位置との間に設けたり、また、満載喫水線バルブのバルブ最大幅を、船舶の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、（０．５×Ｖｓ×Ｖｓ）／ｇで計算される水頭以下に、例えば、水頭の０．５倍から１倍に形成したり、満載喫水線バルブの先端位置を船首垂線Ｆ．Ｐ．と、満載喫水線より上の船首最先端部との間に設けたりして構成することが、好ましい。
【００１８】
この満載喫水線バルブの上下方向の中心位置を低くし過ぎると、水面上昇分に対する造波抵抗減少効果が低減し、また、満載喫水線バルブに対する上からの波の打ち込み量が大きくなり、波の打ち込みによるダメージを受け易くなる。また、高くし過ぎると、入射波の多くが満載喫水線バルブの下部に衝突するようになり、波による衝撃力が大きくなるので、好ましくない。
【００１９】
また、バルブ最大幅に関しては、バルブ最大幅を小さくし過ぎるとバルブ効果が減少してしまい、満載喫水線バルブの設置のためのコスト等とのバランスが取れなくなり、逆に、バルブ最大幅を大きくし過ぎると、波の打ち込みによるダメージを受け易くなり、また、バルブに作用する波による上下力が大きくなり、船体運動のピッチング（縦揺れ）やヒービング（上下揺れ）に対して満載喫水線バルブの影響が大きくなり過ぎ、好ましくない。
【００２０】
従って、満載喫水線バルブの設計基準を上記の位置および大きさとすることにより、設計が容易となると共に、満載喫水線バルブを設けるための費用等と抵抗低減効果の大きさとのバランスからに見て、より好ましい範囲となる。なお、この満載喫水線バルブの位置と大きさや形状は、具体的には、水槽試験結果や数値計算結果等により、実船のそれぞれの海域や原型の船型などに適したものとされる。なお、通常は単体の船体に対して単体の満載喫水線バルブが設けられるが、単体の船体に対して複数の満載喫水線バルブを設けてもよい。例えば、左右に一対の小バルブを設ける等である。
【００２１】
更に、上記の船舶において、満載喫水線バルブの上部と船首フレアとの間に水平断面が楔形状の波きり部材を設けて構成すると、この波きり部材も入射波を横方向に逸らすことができるので、満載喫水線バルブの上端よりも高くなるような大きな波が入射してきたときでも、この波きり部材により波を左右に分けて波浪中抵抗増加を減少することができる。また、この波きり部材により、満載喫水線バルブの上部への波の打ち込みを回避して、波の打ち込みによる満載喫水線バルブの損傷を防止できる。
【００２２】
この波きり部材の下部は、満載喫水線バルブの上部と接続していても良く、離間して設けられてもよい。なお、波きり部材と満載喫水線バルブの上部と接続して形成すると強度面で有利となる。
【００２３】
また、波きり部材の形状に関しても、様々な形状が考えられるが、波きり部材の先端位置を、満載喫水線バルブの先端位置と満載喫水線より上の船首最先端部を結ぶ直線上、又は、該直線よりも後方に設けると、船首部の側面から見た形状が単純になり、入射してくる波の流れが円滑に流れるようになるのでより好ましい。
【００２４】
また、波きり部材の最大幅をバルブ最大幅以下に形成すると、波が上昇して来る際に、満載喫水線バルブの側面を回って上昇してきても波きり部材の下面を叩いたり、波きり部材の内側に入り込んだりすることが無くなるので、より好ましい。
【００２５】
また、上記の船舶は、船体の方形係数Ｃｂが０．８０〜０．９０で、航海速力Ｖｓがフルード数Ｆｎ換算で０．１２〜０．２０の船舶である場合や垂線間長（Ｌｐｐ）が１５０ｍ〜３５０ｍ等の大きな肥大船の場合に特に大きな効果を奏することができる。
【００２６】
この方形係数Ｃｂは、船舶の排水容積をＶとし、船の垂線間長をＬｐｐ、型幅をＢ、型喫水をｄとした時に、Ｃｂ＝Ｖ／（Ｌｐｐ×Ｂ×ｄ）となる無次元の値である。
【００２７】
このフルード数Ｆｎは、船速Ｖｓに関する無次元表示であり、船の垂線間長をＬｐｐ、重力加速度をｇとした時に、Ｆｎ＝Ｖｓ／（ｇ×Ｌｐｐ）1/2 となる無次元の値である。なお、航海速力Ｖｓは、計画速力等と呼ばれることもあるので、ここでも、航海速力の中に計画速力を含むものとする。また、本発明は、低速肥大船で作用効果が大きいが、双胴船などにも適用できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の船舶によれば、満載喫水状態で航行しているときの船首部における水面上昇による造波抵抗と、この水面上昇や入射波に対する整流効果や波きり効果を考慮して、満載喫水線バルブを設けた船型とすることにより、満載喫水における平水中航行時の造波抵抗の減少と波浪中航行時の波浪中抵抗増加を減少することができる。
【００２９】
更に、満載喫水線バルブの上方に波きり部材を設けることにより、大きな波に対しても、波を左右に分けて波浪中抵抗増加を減少することができ、また、満載喫水線バルブへの波の打ち込みを緩和できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下図面を参照して本発明に係る船舶の実施の形態について説明する。
図１〜図４に示すように、本発明に係る第１の実施の形態の船舶１は、船舶１の満載喫水線ｄｆより上に、満載喫水状態で平水中を航海速力Ｖｓで航行する時に少なくとも一部が水没する満載喫水線バルブ１０を船首部分に設けて構成される。
【００３１】
図２に示すように、この満載喫水線バルブ１０の上下方向の中心位置Ｚｂｃは、満載喫水線ｄｆと満載喫水線ｄｆより所定の設定高さｈ１分高い位置Ｚ１（＝ｄｆ＋ｈ１）との間に設ける。即ち、ｄｆ≦Ｚｂｃ≦Ｚ１とする。ここで、この所定の設定高さｈ１を、船舶の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、ｈ２＝（０．５×Ｖｓ×Ｖｓ）／ｇで計算される水頭ｈ２の０．５倍に設定する。
【００３２】
更に、満載喫水線バルブ１０の上下方向の下端位置Ｚｂｂが船舶１の満載喫水線ｄｆより上になるように構成する。即ち、Ｚｂｂ＞ｄｆとする。この構成により、船の要目や構造強度等を計算するための基準となる船の代表長さ（水線長さ（Ｌ．Ｗ．Ｌ．）、垂線間長（Ｌｐｐ）、全長（Ｌｏ）等）は影響を受けないので、これらの代表長さに基づいて行われる基本設計や構造設計に殆ど影響が及ぼない。
【００３３】
また、この満載喫水線バルブ１０のバルブ最大幅Ｂｂは、小さくし過ぎるとバルブ効果が減少し、大きくし過ぎると波の打ち込みによるダメージやバルブに作用する波による船体運動への影響が大きくなり過ぎるので、好ましくは、船舶１の航海速力をＶｓとし、重力加速度をｇとした時に、水頭ｈ２以下に形成する。また、より好ましくは、水頭ｈ２の０．５倍以上とする。即ち、０．５×ｈ２≦Ｂｂ≦ｈ２とする。
【００３４】
更に、この満載喫水線バルブ１０の先端位置Ｘｂは、船首垂線Ｆ．Ｐ．と、船首最先端部Ｘａとの間に設ける。即ち、図２でＬｂ≦Ｌａとする。この船首最先端部Ｘａは満載喫水線ｄｆより上の部分において最も先端となる部位である。
【００３５】
この満載喫水線バルブ１０の形状に関しては、横断面形状は、通常は円形や円形に近い楕円形に形成されるが、その他の形状であってもよい。また、側断面形状は、通常は、楕円形の一部となるような形状に形成されるが、その他の形状であってもよい。この満載喫水線バルブ１０の形状は滑らかな曲線で流線形状に形成されるのが流体力学的には好ましいが、工作性の面からは平面を含む多角形形状に形成するのが好ましいので、ここのケース毎に、それぞれのバランスを勘案して決める。
【００３６】
この満載喫水線バルブ１０により、平水中航行状態において、船首部の水面が上昇する部分で発生する造波抵抗をバルブ効果により減少することができ、また、波浪中航行状態においては、船首に入射して来る波を、満載喫水線バルブ１０の整流効果により横方向に逸らすことができ、入射波による抵抗増加を減少することができる。
【００３７】
次に、第２の実施の形態について説明する。図５〜図８に示すように、本発明に係る第２の実施の形態の船舶１Ａは、第１の実施の形態と同様に、船舶１Ａの満載喫水線ｄｆより上に、満載喫水線バルブ１０を船首部分に設けるが、更に、満載喫水線バルブ１０の上部と船首フレア３０との間に水平断面が楔形状の波きり部材２０を設けて構成する。
【００３８】
この波きり部材２０は、満載喫水線バルブ１０の上で、かつ、上甲板の位置Ｚ３より低い高さｚにおける波きり部材２０の先端位置Ｘｗ（ｚ）（Ｚｂｃ≦ｚ≦Ｚ３）を、満載喫水線バルブ１０の先端位置Ｘｂと満載喫水線ｄｆより上の船首最先端部Ｘａを結ぶ直線Ｌ上、又は、この直線Ｌよりも後方に設ける（図６では、直線Ｌ上に設けている）と共に、かつ、波きり部材２０の最大幅Ｂｗｍａｘをバルブ最大幅Ｂｂ以下に形成する。即ち、Ｂｗ（ｚ）≦Ｂｗｍａｘ≦Ｂｂとする。
【００３９】
この波きり部材２０の形状は、通常は、図８に示すように、水平断面形状が、三角形の楔形状で形成するが、凸曲線や凹曲線を持つ先端鋭角の形状に形成してもよい。これに伴い、波きり部材２０の側面部は、通常は、工作性のよい平板状に形成するが、凹曲面や凸曲面にしてもよい。この波きり部材２０と船首フレア３０との間は水密構造としても良く、単に表面が楔型形状を保持するだけで船首フレア３０との間に水が入る構造であってもよい。また、対象とする入射波の波長や波高に寄っては、入射波の前方への反射をより少なくするために波きり部材２０に通水孔を設けてもよい。
【００４０】
この満載喫水線バルブ１０の上方に設けた波きり部材２０により、大きな波に対しても、波を左右に分けて波浪中抵抗増加を減少することができ、また、満載喫水線バルブ１０への波の打ち込みを緩和できる。
【００４１】
従って、上記の構成の船舶１、１Ａによれば、満載喫水線バルブ１０のバルブ効果や波きり部材２０の波きり効果により、満載喫水における平水中航行時の造波抵抗の減少と波浪中航行時の波浪中抵抗増加を減少することができ、満載喫水での航行状態において、優れた推進性能を発揮することができる。
【００４２】
この効果は、方形係数Ｃｂが０．８０〜０．９０で、航海速力Ｖｓがフルード数Ｆｎ換算で０．１２〜０．２０の肥大船である場合や垂線間長（Ｌｐｐ）が１５０ｍ〜３５０ｍ等の大きな低速肥大船の場合に特に大きい。
【実施例】
【００４３】
実施例として、船体の方形係数（Ｃｂ）が０．８５のバルクキャリアの船型において、図５〜図８の実線Ａで示すように、満載喫水線バルブ１０と波きり部材２０を設けて形成した船長（Ｌｐｐ）が２．７ｍの模型船を用意した。
【００４４】
また、従来例として、同じバルクキャリアの船型において、船首部以外は実施例と同じ船型であるが、船首部には満載喫水線バルブ１０と波きり部材２０を設けない従来の船首部形状を採用した船長（Ｌｐｐ）が同じ模型船を用意した。
【００４５】
これらの模型船に関して水槽で行った波浪中抵抗試験の結果を図９に示す。この図９では、横軸は、規則波のλ（波長）／Ｌ（船長）を示し、縦軸は、規則波における波浪中抵抗増加量Ｒａｗをρ×ｇ×Ｈｗ2 ×（Ｂ2 ／Ｌ）で無次元化した値である波浪中抵抗増加係数Ｃａｗを示す。ここで、波浪中抵抗増加量Ｒａｗは波浪中の抵抗から平水中の抵抗を差し引いた値であり、ρは水の密度を、ｇは重力加速度を、Ｈｗは有義波高（両振幅）を、Ｂは船の型幅を、Ｌは垂線間長さをそれぞれ示す。
【００４６】
この図９より、実施例（実線Ａ）の波浪中抵抗増加係数Ｃａｗが、従来例（点線Ｂ）より小さくなっていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の船舶の船首部の満載喫水線より上部の形状を示す部分斜視図である。
【図２】図１の船舶の船首部の形状を示す部分側面図である。
【図３】図１の船舶の船首部の形状を示す部分正面図である。
【図４】図１の船舶の満載喫水上バルブの形状を示す、高さＺｂｃの水平断面図（水線面図）である。
【図５】本発明に係る第２の実施の形態の船舶の船首部の満載喫水線より上部の形状を示す部分斜視図である。
【図６】図５の船舶の船首部の形状を示す部分側面図である。
【図７】図５の船舶の船首部の形状を示す部分正面図である。
【図８】図５の船舶の満載喫水上バルブの形状と波きり部材の底部の形状を示す、高さｚの水平断面図（水線面図）である。
【図９】実施例と従来例の波浪中中抵抗試験結果の比較を示す図である。
【図１０】船首部における水面上昇を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    船舶
１Ａ  船舶（実施例）
１Ｘ  船舶（従来例）
１０  満載喫水線バルブ
２０  波きり部材
３０  船首フレア
Ｂｂ  満載喫水線バルブの最大幅
Ｂｗ（ｚ）  波きり部材の幅
Ｂｗｍａｘ  波きり部材の最大幅
Ｃ．Ｌ．  船体中央線（センターライン）
ｄｆ  満載喫水（構造喫水）
Ｆ．Ｐ．  船首垂線
Ｆｎ  フルード数
ｇ    重力加速度
ｈ１  所定の設定高さ
ｈ２  淀み点における水頭
ｈｓ  船首から遠方に離れた位置での水頭
Ｌ    満載喫水上バルブの先端部と満載喫水より上の船首最先端部を結ぶ直線
Ｏ    淀み点  
Ｘａ  満載喫水線より上の船首最先端部
Ｘｂ  満載喫水線バルブの先端部
Ｘｗ（ｚ）  波きり部材の先端部
ｚ    高さ
Ｚ１  所定の設定高さの位置
Ｚ２  淀み点の水面上昇位置（平水中）
Ｚｂｃ  満載喫水線バルブの上下方向の中心位置
Ｚｂｕ  満載喫水線バルブの上下方向の下端位置
Ｖｓ  航海速力
Ｖｏ  淀み点の流速
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007069835.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007069835.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年6月14日(2006.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
つまり、図１０に示すように、船舶の平水中の航走時は、船首部と水とは相対的に航走速度Ｖｓを持っており、船舶側に固定した座標系で見た場合には、船首部に水が流速Ｖｓで流入してくることになる。従って、船首部が丸く太ったブラントな肥大船では、船首部のセンターライン（Ｃ．Ｌ．）上の淀み点Ｏで水流速度Ｖｏがゼロとなるので、水の密度をρとし、重力加速度をｇとすると、淀み点Ｏに於ける水頭ｈｏと遠方の水頭ｈｓとの関係は、ベルヌーイの定理により、ρ×ｇ×ｈ２＋ρ×Ｖｏ2 ／２＝ρ×ｇ×ｈｓ＋ρ×Ｖｓ2 ／２となり、淀み点Ｏに於ける水頭ｈｏは、ｈ２＝Ｖｓ2 ／（２×ｇ）−Ｖｏ2 ／（２×ｇ）＋ｈｓとなる。ここで、Ｖｏ＝０，ｈｓ＝０とすると、ｈ２＝Ｖｓ2 ／（２×ｇ）となる。この水頭ｈ２は、例えば、船速が１５ｋｔ（ノット）の船舶では、Ｖｓ＝７．７２ｍ／ｓとなり、３．０ｍとなる。