JP5697095B2

JP5697095B2 - Water channel apparatus and water flow evaluation method

Info

Publication number: JP5697095B2
Application number: JP2011129707A
Authority: JP
Inventors: 剛孝小川
Original assignee: National Maritime Research Institute
Current assignee: National Maritime Research Institute
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: JP2012255735A

Description

本発明は、水流を評価するための水路装置および水流評価方法に関する。 The present invention relates to a water channel device and a water flow evaluation method for evaluating a water flow.

旅客船等の船舶の船殻損傷時に損傷側に横傾斜するのを緩和する必要がある。そこで、クロスフラッディング装置で浸水した水を移動させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１では、桁板に浸入水による所定値以上の負荷圧力で破断し開口するラプチャーディスクを用いているが、一般的には、図７に示す水密区画のように、桁板２２に開口２４を常時形成させている。このように桁板２２に開口２４を形成することで、船殻損傷時に船底２０と床板２１と一対の桁板２２とによって形成された空間ブロック２３に浸入してきた水が、開口２４を通して隣の空間ブロック２３に移動され、船舶を平衡状態にすることができる。 It is necessary to mitigate lateral tilting to the damaged side when the hull of a ship such as a passenger ship is damaged. Then, moving the water immersed in the cross flooding apparatus is performed (for example, refer patent document 1). In Patent Document 1, a rupture disk that breaks and opens at a load pressure greater than or equal to a predetermined value due to intrusion water is used for the girder, but generally, the girder 22 is used as in a watertight compartment shown in FIG. The opening 24 is always formed in the. By forming the opening 24 in the girder plate 22 in this way, the water that has entered the space block 23 formed by the ship bottom 20, the floor plate 21, and the pair of girder plates 22 when the hull is damaged is adjacent to the next through the opening 24. Moved to the space block 23, the ship can be brought into an equilibrium state.

現行のＳＯＬＡＳ条約（海上人命安全条約）では、旅客船安全の観点から、一定時間内に平衡状態にすることが求められているが、合理的に平衡所要時間を評価する事は、技術的には大変難しい。このため、ガイドラインでは模型試験やＣＦＤ（計算流体力学）による直接評価も認められているが、具体的な試験装置や試験方法は定められていない。 The current SOLAS Convention (Maritime Life Safety Convention) requires passengers to equilibrate within a certain amount of time from the viewpoint of passenger ship safety. Very difficult. For this reason, although direct evaluation by model test and CFD (computational fluid dynamics) is also accepted in the guideline, a specific test apparatus and test method are not defined.

一般の模型試験に関連した水流の試験装置としては、潮流を模擬した安定した均一流を形成することができる試験水槽装置や、傾斜水路の実験が可能な傾斜水路装置とせきによる流量測定が可能なせき水路装置とを備えた水理実験装置が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。 The water flow test equipment related to general model tests is a test water tank device that can form a stable and uniform flow that simulates tidal currents, a sloping water channel device that can test sloping water channels, and flow measurement using coughing. There has been proposed a hydraulic experimental apparatus including a damaging waterway device (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開平５−３０５８９５号公報JP-A-5-305895 実開平２−２６４６号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-2646 特開平１１−２３０８５３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-230853

船舶の水密区画は、船舶ごとに空間ブロックを構成する桁板や開口の形状や寸法が異なっている。また、船殻損傷時の浸入水も損傷の程度によって異なる。このため船殻の損傷を模擬した模型試験としては、桁板や開口の形状や寸法、また水流を適宜変更して試験ができ、水の移動時間を評価できる試験装置が望ましい。
しかしながら、特許文献２、３の試験装置は、船舶の空間ブロックを模擬できる試験装置ではないため、水流を評価し、平衡所要時間を合理的に評価することができないという問題点があった。 In the watertight section of a ship, the shapes and dimensions of the girders and openings constituting the space block are different for each ship. Moreover, the intrusion water when the hull is damaged varies depending on the degree of damage. For this reason, as a model test that simulates damage to the hull, it is desirable to use a test apparatus that can test by changing the shape and size of the spar and the opening and the water flow as appropriate, and can evaluate the water movement time.
However, since the test apparatuses of Patent Documents 2 and 3 are not test apparatuses that can simulate a space block of a ship, there is a problem that it is not possible to evaluate the water flow and reasonably evaluate the time required for equilibrium.

本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、水路を流れる水流を評価することで、平衡所要時間を合理的に評価することができる水路装置及び水流評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a water channel device and a water flow evaluation method capable of rationally evaluating the time required for equilibrium by evaluating the water flow flowing through the water channel. Objective.

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の請求項１に係る水路装置は、船舶の水密区画を模擬した複数の計測ブロックを連結して構成した水路と、該水路の一端部に水を供給する送水手段と、前記水路を流れる水流を遮るように配置され、水流が通る開口が形成された前記水密区画の桁板に見立てた複数の仕切り板と、前記計測ブロックの物理条件を計測する計測手段とを備え、隣り合う前記計測ブロックを前記仕切り板を介して接続する、又は前記計測ブロックに前記仕切り板の差込機構を設けることにより前記仕切り板を変更可能に構成したことを特徴とする。
この発明においては、水路が複数の計測ブロックを連結して構成されている。送水手段、例えば渦巻きポンプやディフューザポンプ等のポンプによって水路に水を供給し、水路を流れる水流を作る。水路には、流れる水流を遮るように、水流が通る開口が形成された仕切り板が複数配置されている。各計測ブロックには、物理条件を計測する計測手段が配置されている。複数の計測ブロックのうち隣り合う計測ブロックを仕切り板を介して接続して連結する、又は仕切り板の差込機構を設けた計測ブロックを複数連結することにより水路が形成される。仕切り板は、隣り合う計測ブロックの間に介在させること、又は差込機構を利用することにより変更可能に構成されている。
また、本発明の請求項２に係る水路装置において、前記水路を形状・寸法条件の異なる他の計測ブロックに変更可能に構成したことを特徴とする。
この発明においては、水路の形状・寸法条件を断面形状、断面積、長さ等の形状・寸法条件の異なる他の計測ブロックに変更することにより変更することが可能となる。
また、本発明の請求項３に係る水路装置において、前記計測ブロックは、断面が矩形の中空部が形成された筒状体であり、前記水路は閉水路として構成されていることを特徴とする。
この発明において、計測ブロックの形状は、断面が矩形の中空部が形成された筒状体である。この計測ブロックが仕切り板を介して連結されることで、水路が閉水路として構成されている。
また、本発明の請求項４に係る水路装置において、前記水路の空気を抜く空気抜き手段と、前記水路の水を抜く水抜き手段との両方もしくはいずれか一方が前記計測ブロックに取り付けられていることを特徴とする。
この発明においては、計測ブロックに水路の空気を抜く空気抜き手段である例えば空気抜き栓と水路の水を抜く水抜き手段である例えば水抜き栓との両方もしくはいずれか一方が取り付けられている。
また、本発明の請求項５に係る水路装置において、前記計測手段は、前記物理条件として前記計測ブロックの流速と圧力とを計測することを特徴とする。
この発明においては、物理条件として計測ブロックの流速と圧力とを計測する。流速は例えば超音波式流速計等を用いて計測する。また、圧力は例えば、計測ブロックの側面に取り付けた圧力計によって計測する。
また、本発明の請求項６に係る水路装置において、前記送水手段によって前記水路に供給される水を貯えると共に、前記水路を流れ終わった水が回収される水槽をさらに備えたことを特徴とする。
この発明においては、ポンプ等の送水手段によって水槽から水を汲み上げて水路に供給し、水路を流れ終わった水を水槽に回収する水の循環経路が形成されている。
また、本発明の請求項７に係る水路装置において、前記送水手段によって前記水路に供給する送水量を可変としたことを特徴とする。
この発明においては、吐出量を可変にできるポンプ等の送水手段を採用することで、水路に供給する送水量を可変とする。
また、本発明の請求項８に係る水流評価方法は、請求項１乃至７のいずれかに記載の水路装置を用い、前記水路装置を流れる水流を評価することで、前記船舶における船殻損傷時の水の流れを評価したことを特徴とする。
この発明においては、船舶の水密区画を模擬して構成した水路装置を用いて水流を評価する。この評価結果を用いて船舶における船殻損傷時の水の流れを評価する。
また、本発明の請求項９に係る水流評価方法は、前記物理条件の計測結果から、前記船舶における船殻損傷時の水の移動時間を求めることを特徴とする。
この発明においては、物理条件の計測結果から船舶における船殻損傷時の水の移動時間、例えば、船舶が平衡状態になるまでの平衡所要時間を求める。
また、本発明の請求項１０に係る水流評価方法は、求めた水の移動時間を前記船舶の基準に照合し適合性を判断することを特徴とする。
この発明においては、求めた水の移動時間、すなわち船舶が平衡状態になるまでの平衡所要時間を船舶の基準（例えばＳＯＬＡＳ条約等）に照合し適合性を判断する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configurations.
A waterway device according to a first aspect of the present invention includes a waterway formed by connecting a plurality of measurement blocks simulating a watertight section of a ship , water supply means for supplying water to one end of the waterway, and flowing through the waterway Adjacent to the measurement, comprising a plurality of partition plates arranged to block the water flow and viewed as a girder plate of the watertight compartment formed with an opening through which the water flow passes, and measurement means for measuring physical conditions of the measurement block The partition plate can be changed by connecting a block through the partition plate or by providing an insertion mechanism for the partition plate in the measurement block .
In this invention, the water channel is constituted by connecting a plurality of measurement blocks. Water is supplied to the water channel by water supply means, for example, a pump such as a spiral pump or a diffuser pump, and a water flow flowing through the water channel is created. A plurality of partition plates formed with openings through which the water flow passes are arranged in the water channel so as to block the flowing water flow. In each measurement block, measurement means for measuring physical conditions is arranged. A water channel is formed by connecting and connecting adjacent measurement blocks through a partition plate among a plurality of measurement blocks, or by connecting a plurality of measurement blocks provided with a partition plate insertion mechanism. The partition plate is configured to be changeable by being interposed between adjacent measurement blocks or using an insertion mechanism.
Further, in the water channel device according to claim 2 of the present invention, characterized by being capable of changing the waterways other different measurement block shapes and dimensions conditions.
In the present invention, it is possible to change by changing the shape and size conditions of the water channel cross-sectional area, to other different measurement block shapes and dimensions conditions such as length.
Further, in the water channel device according to claim 3 of the present invention, the measurement block is a cylindrical body in which a hollow portion having a rectangular cross section is formed, and the water channel is configured as a closed water channel. .
In this invention, the shape of the measurement block is a cylindrical body in which a hollow portion having a rectangular cross section is formed. By connecting this measurement block via a partition plate, the water channel is configured as a closed water channel.
Further, in the water channel device according to claim 4 of the present invention, both or one of the air venting means for draining air from the water channel and the water draining means for draining water from the water channel is attached to the measurement block. It is characterized by.
In the present invention, the measurement block is provided with, for example, an air vent plug that drains air from the water channel and / or a water drain plug that drains water from the water channel.
Moreover, the water channel apparatus according to claim 5 of the present invention is characterized in that the measurement means measures the flow velocity and pressure of the measurement block as the physical condition.
In this invention, the flow velocity and pressure of the measurement block are measured as physical conditions. The flow velocity is measured using, for example, an ultrasonic current meter. Moreover, a pressure is measured with the pressure gauge attached to the side surface of the measurement block, for example.
The water channel device according to claim 6 of the present invention is characterized by further comprising a water tank for storing water supplied to the water channel by the water supply means and collecting water that has finished flowing through the water channel. .
In the present invention, a water circulation path is formed in which water is pumped from a water tank by a water supply means such as a pump and supplied to the water channel, and the water that has finished flowing through the water channel is collected in the water tank.
Moreover, the water channel apparatus according to claim 7 of the present invention is characterized in that the amount of water supplied to the water channel by the water supply means is variable.
In this invention, the amount of water supplied to the water channel is made variable by employing a water supply means such as a pump that can vary the discharge amount.
Also, the water flow evaluation method according to claim 8 of the present invention uses a water channel device according to any one of claims 1 to 7, to evaluate the water flowing through the water channel device, Keru Contact to the marine vessel hull It is characterized by evaluating the flow of water at the time of damage.
In the present invention, the water flow is evaluated using a water channel device configured to simulate a watertight section of a ship. To evaluate the flow of water at the time of your Keru hull damage to the ship by using the results of the evaluation.
Also, the water flow evaluation method according to claim 9 of the present invention, from the measurement results of the physical conditions, and obtains the moving time of the water in the factory Keru hull damage to the marine vessel.
In the present invention, the movement time of the water in the factory Keru hull damage to the ship from the measurement results of the physical conditions, for example, determine the equilibrium time required for the ship is in equilibrium.
The water flow evaluation method according to claim 10 of the present invention is characterized in that the suitability is judged by comparing the obtained water travel time with the standard of the ship.
In the present invention, the suitability is determined by comparing the obtained water travel time, that is, the time required for the equilibrium until the ship is in an equilibrium state with the standard of the ship (for example, the SOLAS Convention).

本発明の水路装置は以上のように構成されているので、計測ブロックの物理条件を計測することで水路を流れる水流を仕切り板や計測ブロックの影響を考慮して容易に評価することができる。また、水路や仕切り板の開口の形状・寸法条件を適宜設定することによって、例えば、船舶の水密区画を模擬した水路を簡単に構成することができ、平衡所要時間を合理的に評価することができるという効果を奏する。
なお、複数の計測ブロックが仕切り板を介して連結する構成を採用したときは、例えば、船舶の水密区画における空間ブロックの数に応じた水路を簡単に構成することができるという効果を奏する。
また、計測ブロックを断面が矩形の中空部が形成された筒状体とし、水路を閉水路とした構成を採用したときは、例えば、船舶の水密区画をより正確に模擬した水路を構成することができ、計測ブロック内に空気を介在させた状態で水流を評価することができるという効果を奏する。
さらに、水路の空気を抜く空気抜き手段と、水路の水を抜く水抜き手段との両方もしくはいずれか一方を計測ブロックに取り付ける構成を採用したときは、計測ブロック内の水と空気の割合を調整することができ、様々な条件での水流を評価するとこができるという効果を奏する。
さらにまた、送水手段によって水路に供給される水を貯えると共に、水路を流れ終わった水が回収される水槽をさらに備えた構成を採用したときは、水を循環利用することができるという効果を奏する。
また、計測手段が測定ブロックの流速と圧力とを計測する構成を採用したときは、流速と圧力に基づいて例えば、総圧を計算することで、水の移動に要する平衡所要時間を合理的に評価することができるという効果を奏する。
さらにまた、送水手段によって水路に供給する送水量を可変とした構成を採用したときは、水路を流れる水量を調整することができ、例えば、船殻の損傷程度を考慮した様々な条件での水流を評価するとこができるという効果を奏する。 Since the water channel apparatus of the present invention is configured as described above, it is possible to easily evaluate the water flow flowing through the water channel in consideration of the influence of the partition plate and the measurement block by measuring the physical conditions of the measurement block. In addition, by appropriately setting the shape and size conditions of the opening of the water channel and the partition plate, for example, it is possible to easily configure a water channel simulating a watertight section of a ship and to rationally evaluate the time required for equilibrium. There is an effect that can be done.
In addition, when the structure which a some measurement block connects via a partition plate is employ | adopted, there exists an effect that the water channel according to the number of the space blocks in the watertight division of a ship can be comprised easily, for example.
In addition, when adopting a configuration in which the measurement block is a cylindrical body with a hollow section having a rectangular cross section and the water channel is a closed water channel, for example, a water channel that more accurately simulates a watertight section of a ship is configured. The water flow can be evaluated in a state where air is interposed in the measurement block.
In addition, when adopting a configuration in which either or both of the air venting means for extracting air from the water channel and the water draining means for extracting water from the water channel are attached to the measurement block, the ratio of water and air in the measurement block is adjusted. It is possible to evaluate the water flow under various conditions.
Furthermore, when the structure further equipped with the water tank which collects the water supplied to the water channel by the water supply means and collects the water that has finished flowing through the water channel is obtained, there is an effect that the water can be circulated and used. .
In addition, when the measurement means adopts a configuration that measures the flow velocity and pressure of the measurement block, for example, by calculating the total pressure based on the flow velocity and pressure, the equilibrium time required for water movement can be rationalized. There is an effect that it can be evaluated.
Furthermore, when adopting a configuration in which the amount of water supplied to the water channel by the water supply means is variable, the amount of water flowing through the water channel can be adjusted, for example, water flow under various conditions considering the degree of damage to the hull. If this is evaluated, the effect is achieved.

本発明に係る水路装置の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of embodiment of the waterway apparatus which concerns on this invention. 図１に示す水路部における計測ブロックの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the measurement block in the water channel part shown in FIG. 図１に示す水路部における計測ブロックの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the measurement block in the water channel part shown in FIG. 図２に示すＡ−Ａ’断面摸式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A ′ shown in FIG. 2. 図２に示すＢ−Ｂ’断面摸式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along B-B ′ shown in FIG. 2. 図２に示す仕切り板に設けられる開口例を示す図である。It is a figure which shows the example of opening provided in the partition plate shown in FIG. 船底の構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structure of a ship bottom.

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の水路装置は、図１を参照すると、水流を評価するための水路部１と、水槽２の水を水路部１の一端部に供給するポンプ３とを備えている。水路部１は、足部４によって水槽２（少なくとも水面Ｓ）よりも上方に配置され、水槽２から吸水ホース３１を介して吸水された水は、吐出ホース３２によって水路部１の一端部に供給される。水路部１の一端部に供給された水は、水路部１の他端部から排出され、水路部１の他端部から排出された水は水槽２に戻され回収される。なお、水路部１は水槽２の上方以外に設けても良いが、上方に設けることにより水路部１の組み換えや水抜き等の際に漏れた水を受けることができ、また水路装置の設置スペースも節約できる。 Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, the water channel device of the present embodiment includes a water channel portion 1 for evaluating a water flow, and a pump 3 that supplies water from a water tank 2 to one end portion of the water channel portion 1. The water channel portion 1 is disposed above the water tank 2 (at least the water surface S) by the foot portion 4, and water absorbed from the water tank 2 via the water absorption hose 31 is supplied to one end portion of the water channel portion 1 by the discharge hose 32. Is done. The water supplied to one end of the water channel 1 is discharged from the other end of the water channel 1, and the water discharged from the other end of the water channel 1 is returned to the water tank 2 and collected. In addition, although the water channel part 1 may be provided other than the upper part of the water tank 2, it can receive the water leaked at the time of the recombination of the water channel part 1, draining, etc. by providing it, and the installation space of a water channel apparatus Can also save.

水路部１は、受入ブロック５と、複数の計測ブロック６と、排出ブロック７とを備え、受入ブロック５と排出ブロック７とで複数の計測ブロック６を挟むように、各ブロックが一直線に連結されている。これにより、受入ブロック５に供給された水が、複数の計測ブロック６を経由して排出ブロック７から排出される。なお、図１に示す例では、７個の計測ブロック６が接続されている。 The water channel unit 1 includes a receiving block 5, a plurality of measuring blocks 6, and a discharging block 7, and the blocks are connected in a straight line so that the receiving block 5 and the discharging block 7 sandwich the measuring blocks 6. ing. Thereby, the water supplied to the receiving block 5 is discharged from the discharge block 7 via the plurality of measurement blocks 6. In the example shown in FIG. 1, seven measurement blocks 6 are connected.

図２には、上面に空気抜き栓１１が取り付けられた計測ブロック６と、上面に流速計１２が取り付けられた計測ブロック６とが示されている。図３を参照すると、計測ブロック６は、断面が矩形状の水路部を有する筒部６１と、筒部６１の両端にそれぞれ設けられた顎部６２とで構成されている。筒部６１と一対の顎部６２は、一体で成型するようにしても良く、筒部６１の両端に一対の顎部６２を接着等によって取り付けるようにしても良い。筒部６１及び顎部６２の材質は、水路部の想定される圧力に耐えることできるものであればどのような材質であっても良いが、水路部の様子を目視可能にするために、アクリル等の透明素材であることが望ましい。 FIG. 2 shows a measurement block 6 having an air vent plug 11 attached to the upper surface and a measurement block 6 having an velocimeter 12 attached to the upper surface. Referring to FIG. 3, the measurement block 6 includes a cylindrical portion 61 having a water channel portion having a rectangular cross section, and jaw portions 62 respectively provided at both ends of the cylindrical portion 61. The cylindrical portion 61 and the pair of jaw portions 62 may be molded integrally, or the pair of jaw portions 62 may be attached to both ends of the cylindrical portion 61 by adhesion or the like. The material of the cylinder part 61 and the jaw part 62 may be any material as long as it can withstand the pressure assumed in the water channel part. In order to make the state of the water channel part visible, acrylic material is used. It is desirable that the material is transparent.

図３を参照すると、隣り合う計測ブロック６は、互いの顎部６２が仕切り板８を介して接続される。計測ブロック６の顎部６２と、仕切り板８との間には、顎部６２と同形状で、ゴム等の弾性を有する材料で構成された水漏れ防止用の板状シール部材９が介装される。顎部６２、仕切り板８及び板状シール部材９には、対向する位置にボルト穴ｈがそれぞれ形成されており、締結具であるボルトとナットを用いることで、隣り合う計測ブロック６が仕切り板８を介して接続される。なお、本実施の形態では、板状シール部材９によって接続部の水漏れを防止したが、顎部６２に溝部を形成させ、シール用部品のＯリングを嵌め込むことで水漏れを防止するようにしても良い。 Referring to FIG. 3, the adjacent measurement blocks 6 are connected to each other by the jaws 62 through the partition plate 8. Between the jaw part 62 of the measuring block 6 and the partition plate 8, a plate-like seal member 9 for preventing water leakage, which is made of a material having elasticity such as rubber and having the same shape as the jaw part 62, is interposed. Is done. The jaw 62, the partition plate 8 and the plate-like seal member 9 are respectively formed with bolt holes h at opposing positions. By using bolts and nuts as fasteners, the adjacent measurement blocks 6 can be separated from each other by the partition plate. 8 is connected. In the present embodiment, the plate-like seal member 9 prevents water leakage at the connecting portion. However, the groove portion is formed in the jaw 62 and the O-ring of the sealing component is fitted to prevent water leakage. Anyway.

受入ブロック５の一端部には、吐出ホース３２が接続される受入口が形成されていると共に、他端部には計測ブロック６の顎部６２と接続される接続部が形成されている。また、排出ブロック７の一端部には、計測ブロック６の顎部６２と接続される接続部が形成されていると共に、他端部には水槽２に向けて水を吐出するための開口部が形成されている。 A receiving port to which the discharge hose 32 is connected is formed at one end portion of the receiving block 5, and a connecting portion to be connected to the jaw portion 62 of the measuring block 6 is formed at the other end portion. In addition, a connection portion connected to the jaw portion 62 of the measurement block 6 is formed at one end portion of the discharge block 7, and an opening portion for discharging water toward the water tank 2 is formed at the other end portion. Is formed.

計測ブロック６の筒部６１の上面には、空気抜き栓１１もしくは流速計１２を取り付けるための矩形状の開口６３が形成されている。流速計１２は、図５を参照すると、水路部中の流速を測定するための計測部１２ａを水流中に臨ませる必要がある。なお、本実施の形態では、流速計１２として超音波式流速計を採用し、４個のセンサが計測部１２ａとして用いられる。従って、開口６３は、流速計１２の計測部１２ａが通過できる大きさに設定されている。従って、空気抜き栓１１は図３に示す空気抜き栓取付板６４ａに、流速計１２は流速計取付板６４ｂにそれぞれ取り付けた後、開口６３を覆うように、空気抜き栓取付板６４ａもしくは流速計取付板６４ｂを筒部６１の上面に取り付けるように構成されている。空気抜き栓取付板６４ａもしくは流速計取付板６４ｂと筒部６１の上面との間には、開口６３が形成され、ゴム等の弾性を有する材料で構成された水漏れ防止用の板状シール部材６５が介装される。なお、流速計１２として水流中に臨ませないタイプ（例えば、超音波式の壁面タイプ等）を用いても良い。この場合には、空気抜き栓１１は、計測ブロック６の筒部６１の上面に直接取り付けることができ、空気抜き栓取付板６４ａを用いる必要がない。従って、空気抜き栓取付板６４ａの取り付けのためのボルトを廃することができ、図４及び図５に示すボルトの水路中への突出をなくすこともできる。 A rectangular opening 63 for attaching the air vent plug 11 or the velocimeter 12 is formed on the upper surface of the cylinder portion 61 of the measurement block 6. Referring to FIG. 5, the anemometer 12 needs to make the measuring unit 12 a for measuring the flow velocity in the water channel part face the water flow. In the present embodiment, an ultrasonic current meter is adopted as the current meter 12, and four sensors are used as the measurement unit 12a. Therefore, the opening 63 is set to a size that allows the measurement unit 12a of the velocimeter 12 to pass through. Therefore, after the air vent plug 11 is attached to the air vent plug attachment plate 64a shown in FIG. 3 and the velocimeter 12 is attached to the velocimeter attachment plate 64b, the air vent plug attachment plate 64a or the velocimeter attachment plate 64b so as to cover the opening 63. Is attached to the upper surface of the cylindrical portion 61. An opening 63 is formed between the air vent plug mounting plate 64a or the velocimeter mounting plate 64b and the upper surface of the cylindrical portion 61, and a plate-like sealing member 65 for preventing water leakage made of an elastic material such as rubber. Is installed. In addition, you may use the type (for example, ultrasonic type wall surface type etc.) which does not face in a water flow as the anemometer 12. In this case, the air vent plug 11 can be directly attached to the upper surface of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6, and there is no need to use the air vent plug mounting plate 64a. Therefore, the bolt for mounting the air vent plug mounting plate 64a can be eliminated, and the projection of the bolt shown in FIGS. 4 and 5 into the water channel can be eliminated.

図３を参照すると、空気抜き栓取付板６４ａには、空気抜き栓取付穴６６ａが形成されている。空気抜き栓取付穴６６ａには雌ねじが、空気抜き栓１１には雄ねじがそれぞれ形成されており、空気抜き栓取付穴６６ａに空気抜き栓１１を、シールテープ等を巻いてねじ込むことで、空気抜き栓１１が空気抜き栓取付板６４ａに取り付けられる。このように、計測ブロック６の筒部６１の上面に空気抜き栓１１を取り付けることで、空気抜き栓１１のコックを解放すると水路部中の空気を簡単に抜くことができる。 Referring to FIG. 3, an air vent plug mounting hole 66a is formed in the air vent plug mounting plate 64a. A female screw is formed in the air vent plug mounting hole 66a, and a male screw is formed in the air vent plug 11, respectively. The air vent plug 11 is wound into the air vent plug mounting hole 66a by winding a sealing tape or the like, and the air vent plug 11 is then screwed in. It is attached to the attachment plate 64a. In this manner, by attaching the air vent plug 11 to the upper surface of the cylinder portion 61 of the measurement block 6, the air in the water channel can be easily vented when the cock of the air vent plug 11 is released.

流速計取付板６４ｂのほぼ中央には、流速計取付穴６６ｂが形成されている。なお、流速計取付板６４ｂと空気抜き栓取付板６４ａとは、空気抜き栓取付穴６６ａと流速計取付穴６６ｂとの形状以外は同一形状になっている。流速計取付穴６６ｂには雌ねじが、流速計１２には雄ねじがそれぞれ形成されており、流速計取付穴６６ｂに流速計１２を、シールテープ等を巻いてねじ込むことで、流速計１２が流速計取付板６４ｂに取り付けられる。 An anemometer mounting hole 66b is formed substantially at the center of the anemometer mounting plate 64b. The flowmeter mounting plate 64b and the air vent plug mounting plate 64a have the same shape except for the shape of the air vent plug mounting hole 66a and the current meter mounting hole 66b. An internal thread is formed in the anemometer mounting hole 66b, and an external thread is formed in the anemometer 12, and the anemometer 12 is made to flow into the anemometer mounting hole 66b by winding a seal tape or the like. It is attached to the attachment plate 64b.

流速計取付板６４ｂと空気抜き栓取付板６４ａとが、空気抜き栓取付穴６６ａと流速計取付穴６６ｂとの形状以外は同一形状になっているため、空気抜き栓１１と流速計１２との付け替えを容易に行うことができる。なお。本実施の形態では、計測ブロック６の筒部６１の上面に空気抜き栓１１と流速計１２とのいずれかを取り付けるように構成したが、空気抜き栓１１と流速計１２との両方を取り付けるようにしても良い。なお、空気抜き栓１１は、計測ブロック６の側面の最上部に横向きに取り付けても良い。また、空気抜き栓１１は、フロート式の自動空気抜き弁や安全弁を兼ねた空気抜き弁、空気量を検出するセンサと自動弁を組み合わせたもの等であってもよい。 Since the flowmeter mounting plate 64b and the air vent plug mounting plate 64a have the same shape except for the shape of the air vent plug mounting hole 66a and the current meter mounting hole 66b, the air vent plug 11 and the current meter 12 can be easily replaced. Can be done. Note that. In the present embodiment, either the air vent plug 11 or the velocimeter 12 is configured to be attached to the upper surface of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6, but both the air vent plug 11 and the velocimeter 12 are configured to be attached. Also good. Note that the air vent plug 11 may be attached to the top of the side surface of the measurement block 6 in a horizontal direction. The air vent 11 may be a float type automatic air vent valve, an air vent valve that also serves as a safety valve, a combination of a sensor that detects the air amount and an automatic valve, or the like.

図４及び図５を参照すると、計測ブロック６の筒部６１の下面のほぼ中央には、水抜き栓１０を取り付けるための水抜き栓取付穴６８が形成されている。水抜き栓取付穴６８には雌ねじが、水抜き栓１０には雄ねじがそれぞれ形成されており、水抜き栓取付穴６８に水抜き栓１０を、シールテープ等を巻いてねじ込むことで、水抜き栓１０が計測ブロック６の筒部６１の下面に取り付けられる。このように、計測ブロック６の筒部６１の下面に水抜き栓１０を取り付けることで、水抜き栓１０のコックを解放すると水路部中の空気を簡単に抜くことができる。なお、水抜き栓１０は、計測ブロック６の側面の最下部に横向きに取り付けても良い。また、水抜き栓１０は、各種の弁、水抜き弁を兼ねた安全弁、水位レベルを検出する水位センサと自動弁を兼ねたもの等であってもよい。 Referring to FIGS. 4 and 5, a drain plug mounting hole 68 for mounting the drain plug 10 is formed substantially at the center of the lower surface of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6. A female screw is formed in the drain plug mounting hole 68, and a male screw is formed in the drain plug 10. The drain plug 10 is wound in the drain plug mounting hole 68 by winding a seal tape or the like and screwed. The stopper 10 is attached to the lower surface of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6. In this way, by attaching the drain plug 10 to the lower surface of the cylinder portion 61 of the measurement block 6, the air in the water channel can be easily extracted when the cock of the drain plug 10 is released. In addition, you may attach the drain plug 10 to the lowest part of the side surface of the measurement block 6 sideways. The drain plug 10 may be various valves, a safety valve that also serves as a drain valve, a water level sensor that detects a water level and an automatic valve that serves as an automatic valve, or the like.

計測ブロック６の筒部６１の左右側面のほぼ中央には、圧力センサ１３を取り付けるための圧力センサ取付穴６７がそれぞれ形成されている。圧力センサ取付穴６７には雌ねじが、圧力センサ１３には雄ねじがそれぞれ形成されており、圧力センサ取付穴６７に圧力センサ１３を、シールテープ等を巻いてねじ込むことで、圧力センサ１３が計測ブロック６の筒部６１の左右側面にそれぞれ取り付けられる。なお、圧力センサ１３は計測ブロック６の筒部６１の左右側面のどちらか一方に１つ取り付ける方式であってもよい。 A pressure sensor mounting hole 67 for mounting the pressure sensor 13 is formed at substantially the center of the left and right side surfaces of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6. An internal thread is formed in the pressure sensor mounting hole 67, and an external thread is formed in the pressure sensor 13, and the pressure sensor 13 is measured by inserting the pressure sensor 13 into the pressure sensor mounting hole 67 by winding a seal tape or the like. 6 are respectively attached to the left and right side surfaces of the cylindrical portion 61. Note that one pressure sensor 13 may be attached to either one of the left and right side surfaces of the cylindrical portion 61 of the measurement block 6.

図３を参照すると、隣り合う計測ブロック６を仕切る仕切り板８には、開口８１が形成されている。従って、計測ブロック６には一方端に位置する開口８１を通って水が流れ込み、計測ブロック６から他方端に位置する開口８１を通って水が流れ出すことになる。従って、計測ブロック６を図７に示す空間ブロック２３に、仕切り板８を桁板２２に、仕切り板８に形成された開口８１を桁板２２に形成された開口２４にそれぞれ見立てて計測を行うことで、水流の評価を行うことができる。図６には、異なる開口８１ａ〜８１ｄがそれぞれ形成された仕切り板８ａ〜８ｄが示されている。このように開口８１ａ〜８１ｄの形状・寸法条件を可変、すなわち開口８１ａ〜８１ｄの形状、数、大きさを変更することで、多様な条件での水流の評価を行うことができる。また、計測ブロック６の形状・寸法条件、例えば計測ブロック６の断面形状、断面積、長さ等を可変にしても良い。計測ブロック６の形状・寸法条件を可変にすることで、計測ブロック６の体積や仕切り板８のピッチを調整することができるため、船舶の水密区画を模擬した水路部１を簡単に構成することができる。さらに、計測ブロック６や仕切り板８は、同一の形状・寸法条件のものを用いることなく、異なる形状・寸法条件の計測ブロック６や仕切り板８を複数用意しておき、それらを組み合わせて水路部１を形成するようにしても良い。計測ブロック６の形状・寸法条件を固定し、強度設計上、桁板の形状・寸法条件を各種変更して水流を評価するような場合は、仕切り板８のみを変更することで評価試験が可能である。計測ブロック６の形状・寸法条件や仕切り板８の形状・寸法条件は、異なるものの組み合わせも可能である。また、船殻損傷時に損傷側に横傾斜することを模擬し、水路部１を傾けて試験することも可能である。なお、計測ブロック６や仕切り板８の形状・寸法条件とは、断面を含む形状や面積及び／又は長さや断面各部等の寸法を指すものである。 Referring to FIG. 3, an opening 81 is formed in the partition plate 8 that partitions adjacent measurement blocks 6. Accordingly, water flows into the measurement block 6 through the opening 81 located at one end, and water flows out from the measurement block 6 through the opening 81 located at the other end. Therefore, the measurement is performed by regarding the measurement block 6 as the space block 23 shown in FIG. 7, the partition plate 8 as the beam plate 22, and the opening 81 formed in the partition plate 8 as the opening 24 formed in the beam plate 22. Thus, the water flow can be evaluated. FIG. 6 shows partition plates 8a to 8d formed with different openings 81a to 81d, respectively. In this way, by changing the shape and size conditions of the openings 81a to 81d, that is, by changing the shape, number, and size of the openings 81a to 81d, it is possible to evaluate the water flow under various conditions. Further, the shape / dimension conditions of the measurement block 6, for example, the cross-sectional shape, cross-sectional area, length, etc. of the measurement block 6 may be variable. By making the shape and dimensional conditions of the measurement block 6 variable, the volume of the measurement block 6 and the pitch of the partition plate 8 can be adjusted, so that the water channel unit 1 simulating the watertight section of the ship can be easily configured. Can do. Furthermore, the measurement block 6 and the partition plate 8 do not use the same shape / dimension condition, but prepare a plurality of measurement blocks 6 and partition plates 8 having different shapes / dimension conditions, and combine them to form a water channel section. 1 may be formed. If the shape and dimensions of the measurement block 6 are fixed and the water flow is evaluated by changing the shape and dimensions of the girders in terms of strength design, an evaluation test can be performed by changing only the partition plate 8. It is. Combinations of different shapes / dimension conditions of the measurement block 6 and different shapes / dimension conditions of the partition plate 8 are possible. It is also possible to test by tilting the water channel portion 1 by simulating a lateral tilt toward the damaged side when the hull is damaged. In addition, the shape / dimension conditions of the measurement block 6 and the partition plate 8 indicate dimensions such as a shape including a cross section, an area and / or a length, and each section.

ポンプ３は、渦巻きポンプやディフューザポンプ等のどのようなタイプのものを用いても良いが、駆動する電動機等の回転数制御によりポンプ３の吐出量を調整することができるタイプのものが望ましい。ポンプ３の吐出量を調整することで、さらに多様な条件での水流の評価を行うことができる。 The pump 3 may be of any type such as a spiral pump or a diffuser pump, but is preferably of a type that can adjust the discharge amount of the pump 3 by controlling the number of revolutions of a driving electric motor or the like. By adjusting the discharge amount of the pump 3, it is possible to evaluate the water flow under various conditions.

なお、本実施の形態では、隣り合う計測ブロック６を仕切るように仕切り板８を設けるように構成したが、計測ブロック６の途中に仕切り板８を配置させ、計測ブロック６を仕切り板８で仕切るように構成しても良い。例えば、計測ブロック６に仕切り板８を差し込むための差し込む口や溝等の差し込み機構を設けることで、計測ブロック６の途中に仕切り板８を配置させることができる。また、仕切り板８を差し込むための溝は、複数設けても良い。さらに、仕切り板８を差し込まない差し込む口を覆って防水するカバー部材を用意すると、仕切り板８の配置の有無を必要に応じて選択することができ、好適である。 In the present embodiment, the partition plate 8 is provided so as to partition the adjacent measurement blocks 6. However, the partition plate 8 is arranged in the middle of the measurement block 6, and the measurement block 6 is partitioned by the partition plate 8. You may comprise as follows. For example, the partition plate 8 can be arranged in the middle of the measurement block 6 by providing an insertion mechanism such as an insertion port or a groove for inserting the partition plate 8 into the measurement block 6. A plurality of grooves for inserting the partition plate 8 may be provided. Furthermore, it is preferable to prepare a cover member that covers and covers the insertion port into which the partition plate 8 is not inserted, so that the presence or absence of the partition plate 8 can be selected as necessary.

次に、本実施の形態の水路装置を用いた水流評価方法について説明する。
まず、船舶の水密区画を模擬した水路部１を構成する。具体的には、シミュレーションする船舶の幅方向に配置された空間ブロック２３の数に対応する計測ブロック６、あるいは船殻損傷時の評価対象となる数の計測ブロック６を用意すると共に、桁板２２に形成された開口２４に対応する開口８１が形成された仕切り板８を用意する。
次に、それぞれ仕切り板８を介して複数の計測ブロック６を連結すると共に、受入ブロック５と排出ブロック７とで複数の計測ブロック６を挟むように、各ブロックが一直線に連結された水路部１を形成する。
次に、受入ブロック５に吐出ホース３２を接続し、水路部１を足部４によって水槽２（少なくとも水面Ｓ）よりも上方に配置させ、ポンプ３によって水路部１に水を流し、各計測ブロック６における流速と圧力とを測定する。なお、図１に示すように、１つの計測ブロック６のみに流速計１２を取り付けて流速を測定するようにしても良く、複数もしくは全部の計測ブロック６に流速計１２を取り付けて流速を測定するようにしても良い。特に、各計測ブロック６の断面積が等しい場合は、１つの計測ブロック６のみに流速計１2を取り付けて流速を測定することができる。
次に、測定した各計測ブロック６における流速と圧力に基づいて総圧を計算することで、平衡所要時間を合理的に評価する。そして、求めた水の移動時間を例えば、ＳＯＬＡＳ条約等の船舶の基準に照合し適合性を判断する。 Next, a water flow evaluation method using the water channel device of the present embodiment will be described.
First, a water channel unit 1 that simulates a watertight section of a ship is configured. Specifically, the measurement block 6 corresponding to the number of space blocks 23 arranged in the width direction of the ship to be simulated or the number of measurement blocks 6 to be evaluated when the hull is damaged is prepared, and the girder 22 A partition plate 8 in which an opening 81 corresponding to the opening 24 formed in is formed is prepared.
Next, a plurality of measurement blocks 6 are connected to each other via a partition plate 8, and each block is connected in a straight line so that the plurality of measurement blocks 6 are sandwiched between the receiving block 5 and the discharge block 7. Form.
Next, the discharge hose 32 is connected to the receiving block 5, the water channel portion 1 is disposed above the water tank 2 (at least the water surface S) by the foot portion 4, and water is caused to flow through the water channel portion 1 by the pump 3. The flow rate and pressure at 6 are measured. As shown in FIG. 1, the flow velocity may be measured by attaching the velocity meter 12 to only one measurement block 6, or the flow velocity may be measured by attaching the velocity meters 12 to a plurality or all of the measurement blocks 6. You may do it. In particular, when the cross-sectional areas of the respective measurement blocks 6 are equal, the flow velocity can be measured by attaching the velocity meter 12 to only one measurement block 6.
Next, the equilibrium required time is rationally evaluated by calculating the total pressure based on the measured flow velocity and pressure in each measurement block 6. Then, the travel time of the obtained water is checked against the standard of the ship such as the SOLAS convention, and the suitability is judged.

なお、本実施の形態では、断面が矩形の中空部が形成された筒状体で計測ブロック６が
構成されているため、水路部１は閉水路となっている。従って、水路部１を水で満たした状態での試験のみでなく、水路部１に水と空気とを介在させた状態（気液二相流）での試験も行うことができる。この場合、各計測ブロック６の水抜き栓１０で水を抜き、計測ブロック毎の空気量を調整する。また、空気量に応じて、流速計１２の位置や方式、圧力センサ１３の位置や方式も適宜選択され得る。また、水路部１は用途により開放水路とすることも可能であり、水は水槽２に戻さずに排出することもできる。 In the present embodiment, since the measurement block 6 is configured by a cylindrical body having a hollow portion having a rectangular cross section, the water channel portion 1 is a closed water channel. Therefore, not only a test in a state where the water channel portion 1 is filled with water but also a test in a state where water and air are interposed in the water channel portion 1 (gas-liquid two-phase flow) can be performed. In this case, water is drained by the drain plug 10 of each measurement block 6, and the air amount for each measurement block is adjusted. In addition, the position and method of the velocimeter 12 and the position and method of the pressure sensor 13 can be appropriately selected according to the amount of air. Moreover, the water channel part 1 can also be made into an open water channel by the use, and can also discharge | emit water, without returning to the water tank 2. FIG.

以上のように本実施の形態では、水路部１と、水路部１に水を供給するポンプ３と、水路部１を流れる水流を遮るように配置され、水流が通る開口８１が形成された複数の仕切り板８と、一対の仕切り板８で仕切られた水路部１の領域を計測ブロック６とし、計測ブロック６の物理条件を計測する計測手段とを備えることにより、計測ブロック６の物理条件を計測することで水路部１を流れる水流を容易に評価することができる。また、仕切り板８の開口８１を形状や大きさを適宜設定することによって、船舶の水密区画を模擬した水路部１を簡単に構成することができ、平衡所要時間を合理的に評価することができるという効果を奏する。 As described above, in the present embodiment, the water channel portion 1, the pump 3 that supplies water to the water channel portion 1, and the plurality of openings 81 that are arranged so as to block the water flow that flows through the water channel portion 1 and through which the water flow passes are formed. The measurement block 6 is provided with a partition plate 8 and a measurement unit that measures the physical condition of the measurement block 6 by setting the region of the water channel portion 1 partitioned by the pair of partition plates 8 as the measurement block 6. By measuring, the water flow which flows through the water channel part 1 can be evaluated easily. In addition, by appropriately setting the shape and size of the opening 81 of the partition plate 8, the water channel portion 1 simulating the watertight section of the ship can be easily configured, and the time required for equilibrium can be evaluated rationally. There is an effect that can be done.

上記の水路装置は、上記の通り、船舶の水密区画を模擬した水路を構成したものを想定したが、船舶の水密区画のみでなく、各種水路を模擬した水路を構成することで、水流を簡単に評価することができる。 As described above, the above water channel device is assumed to be a water channel that simulates a watertight section of a ship, but not only a watertight section of a ship but also a water channel that simulates various water channels, thereby simplifying the water flow. Can be evaluated.

１水路部（水路）
２水槽
３ポンプ（送水手段）
６計測ブロック
８仕切り板
１０水気抜き栓（水気抜き手段）
１１空気抜き栓（空気抜き手段）
１２流速計（計測手段）
１３圧力センサ（計測手段） 1 waterway (waterway)
2 Water tank 3 Pump (water supply means)
6 Measuring block 8 Partition plate 10 Water vent plug (water venting means)
11 Air vent plug (Air venting means)
12 Current meter (measuring means)
13 Pressure sensor (measuring means)

Claims

A water channel configured by connecting a plurality of measurement blocks simulating a watertight section of a ship , water supply means for supplying water to one end of the water channel, an opening through which the water flow is arranged so as to block the water flow through the water channel There a plurality of partition plates which the likened to girder watertight compartment formed, and a measuring means for measuring a physical condition of the measurement block, connecting the measuring block adjacent through the partition plate, or A waterway device characterized in that the partition plate can be changed by providing an insertion mechanism for the partition plate in the measurement block .

The water channel apparatus according to claim 1, wherein the water channel is configured to be changeable to another measurement block having a different shape and dimensional condition.

The water channel device according to claim 1 or 2 , wherein the measurement block is a cylindrical body in which a hollow portion having a rectangular cross section is formed, and the water channel is configured as a closed water channel.

The water channel device according to claim 3, wherein both or one of an air venting unit that vents air from the water channel and a water venting unit that drains water from the water channel is attached to the measurement block.

The waterway device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the measurement unit measures a flow velocity and a pressure of the measurement block as the physical condition.

The waterway device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a water tank for storing water supplied to the waterway by the water supply means and collecting water that has finished flowing through the waterway.

The water channel apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein a water supply amount supplied to the water channel by the water supply means is variable.

Using the waterway device according to any one of claims 1 to 7, to evaluate the water flowing through the water channel system, water flow, characterized in that an evaluation of the flow of water factory Keru hull damage to the marine vessel Evaluation method.

The physical from the condition of the measurement result, the water flow evaluation method according to claim 8, wherein the determination of the travel time of water factory Keru hull damage to the marine vessel.

The water flow evaluation method according to claim 9 , wherein compatibility is determined by comparing the obtained water travel time with the standard of the ship.