日野 孝則 (ヒノ タカノリ)

HINO Takanori

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

教授

研究分野・キーワード

船舶流体力学 CFD

関連SDGs




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出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1979年03月

    東京大学   工学部   船舶工学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1984年03月

    東京大学  工学系研究科  船舶工学  博士課程  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 工学博士 -  東京大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2011年04月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院理工学府   機械・材料・海洋系工学専攻   教授  

  • 2017年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   理工学部   機械・材料・海洋系学科   教授  

  • 2011年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院工学府   システム統合工学専攻   教授  

  • 2011年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   理工学部   建築都市・環境系学科   教授  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2001年04月
    -
    2011年03月

      独立行政法人海上技術安全研究所   /

  • 1984年04月
    -
    2001年03月

      運輸省船舶技術研究所   /

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2005年04月
    -
    継続中
     

    日本船舶海洋工学会

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 船舶海洋工学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 海事流体力学における計算流体力学手法の研究および計算流体力学を用いた性能評価に関する研究

    経常研究  

    研究期間:  - 

     概要を見る

    流体運動の基礎方程式を数値的手法で解析して、船舶や海洋構造物の性能を評価するため、数値解法の開発や物理モデルの研究を行っている。また、数値シミュレーションを用いた機器の性能評価および最適設計に関する研究を行っている。

著書 【 表示 / 非表示

  • Numerical Ship Hydrodynamics

    Takanori Hino, Frederick Stern, Lars Larsson, Michel Visonneau, Nobuyuki Hirata, Jin Kim (担当: 分担執筆 )

    Springer  2020年07月 ISBN: 978-3-030-47571-0

  • リスク共生学 先端科学技術でつくる暮らしと新たな社会

    日野 孝則 外 (担当: 分担執筆 )

    丸善出版  2018年06月 ISBN: 978-4-621-30301-6

  • The Specialist Committee on Computational Fluid Dynamics Final Report and Recommendations to 27th ITTC

    T.Hino, P.Carrica, R.Broglia, P.Bull, S.-E.Kim, D.-Q.Li, D.Wang, S.-H.Rhee, I.Saisto, I.M.Viola (担当: 共著 , 担当範囲: 新技術のトレンドの他、委員長として全体の編集を担当した。 )

    Proceedings of 27th International Towing Tank Conference  2014年09月

     概要を見る

    第27回国際試験水槽会議に対するCFD(計算流体力学)専門家委員会の最終報告および勧告をまとめたものである。報告は急峻波や波崩れのモデル、定常・非定常流れ計算法、各種新技術のトレンド、伴流のスケーリング、検証と妥当性に関する現状解析に加え、抵抗、推進、推進器、操縦性、耐航性、海洋工学、最適化などの船舶海洋分野のCFD適用事例のレビューからなる。

  • 数値流体力学ハンドブック

    小林敏雄、池川昌弘、他 (担当: 共著 , 担当範囲: 12.4.5 船舶 )

    丸善  2003年03月 ISBN: 4621071858

学位論文 【 表示 / 非表示

  • 非線形海洋波の数値解折に関する研究

    日野孝則

      1984年03月  [査読有り]

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    東京大学大学院工学系研究科 非線形自由表面条件を組み込んだナビエ・ストークス方程式の有限差分法による流場の数値解析法を開発し、2次元および3次元の、海洋波の海底地形との干渉による非線形変形や浮体に与える流体力を計算した。自由表面モデルは2次元では波高関数を、3次元ではパーティクル法を採用した。得られた計算結果の波高分布や圧力分布を計測結果と比較した結果、よい一致が見られ、計算手法の有効性を示した。

  • 自由表面衝撃波の線形波動に対する影響

    日野孝則

      1981年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    東京大学大学院工学系研究科 線形波動である船首自由表面衝撃波が、後続の船体まわりの線形波動に与える影響について、水槽実験による流場計測とポテンシャル理論による数値計算を用いて解析した。数値計算では、実験で得られた自由表面衝撃波に伴う運動量損失領域を渦モデルで表現して、線形波動に対する影響を解析した。解析結果により、造波抵抗の線形成分と非線形成分の関係を考察した。

論文 【 表示 / 非表示

  • CFD based form factor determination method

    Korkmaz Kadir Burak, Werner Sofia, Sakamoto Nobuaki, Queutey Patrick, Deng Ganbo, Gao Yuling, Dong … 全著者表示

    OCEAN ENGINEERING ( Elsevier )  220   108451-1 - 108451-16   2021年01月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • CFD技術

    日野孝則 大橋訓英

    GHG排出量ゼロに向けた船舶流体力学の現状と展望 ( 日本船舶海洋工学会 )    112 - 125   2020年12月  [招待有り]

    共著

     概要を見る

    CFD technology provides a powerful tool for a fluid-dynamic performance evaluation of ships and it is expected to play an essential role in developing ‘zero-emission’ ships. In this chapter, history of the marine CFD technology and the evolution of computer hardware are briefly reviewed. It is followed by the introduction of fundamental elements in CFD analysis. Then the state-of-the-arts of the CFD applications in ship hydrodynamics are presented including resistance and propulsion fields and maneuvering and seakeeping fields. Finally, the future prospects of marine CFD are given.

  • Numerical Optimization of an Icebreaker Hull Form for Minimizing Resistance in Ice

    Keisuke Anzai , Takanori Hino , Yutaka Yamauchi, Shigeya Mizuno

    The 30th International Ocean and Polar Engineering Conference ( International Society of Offshore and Polar Engineers )    2020年11月  [査読有り]

    単著

     概要を見る

    This paper describes the hull form optimization method of an icebreaker. The objective function is resistance in ice which is calculated by ICHM (Ice-Covered Hull Model) we developed. A genetic algorithm is adopted as the numerical optimizer. We optimize a hull form which has the same hull form parameters as the preliminary designed hull form as an application example. As the optimization result, the hull form which has smaller ice resistance than the preliminary designed hull form is obtained.

  • 船首砕波の CFD シミュレーション

    水出昌宏 日野孝則 高木洋平

    日本船舶海洋工学会講演会論文集 ( 日本船舶海洋工学会 )  31   395 - 400   2020年11月

    共著

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    地球温暖化対策として EEDI 規制が発効されて以来,船 舶は省エネ化の一途をたどっており,船舶の抵抗低減が 従来にも増して重要視されるようになった.その中で, CFD を用いた船体周りの流場解析は有用な手段とされて いる.船首における砕波現象は船舶の抵抗増大の原因と なるが,非線形性が強く詳細な流場の解明には至ってい ない. そこで,本研究では船首周りの砕波現象のメカニズム の解明を行うにあたり,CFD を用いた船首周りの砕波現 象の観察を行い,現状の CFD の適用可能性を検討し,改 善点を発見することを目標とした.格子密度の異なる計 算格子を用いて,船体姿勢の異なる複数のケースについ て計算を行い,実験結果との比較から CFD の性能評価を 行った.

  • Hydrodynamic Design of Energy Saving Device for Ship Scale Performance Improvement

    Harushi Ikenoue, Takanori Hino, Youhei Takagi

    Proc. 33rd Symposium on Naval Hydrodynamics ( Office of Naval Research )    2020年05月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    Recently, most of commercial ships are equipped with en ergy saving devices (ESDs) aiming at resistance reduction and/or better propulsive efficiency. However, rational performance evaluation methods for ships with ESDs are not yet established because of their complex geometry and significant scale effects in flow fields. On the other hand, CFD (Computational Fluid Dynamics) techniques have matured nowadays so that they can provide full-scale flows for practical ship hulls. This is particularly attractive for ESD design since direct estimation of the performance of a ship with an ESD at full scale is possible in addition to model-scale estimation using tank tests and/or CFD. This paper is concerned with the ESD designs for Japan Bulk Carrier (JBC) which is the benchmark case for the CFD validation of flow around a ship with an ESD. The current duct design for JBC has proved to be effective at model scale with tank tests and CFD simulations. The scaled-up performance with conventional extrapolation procedure also shows improvement. However, it is reported that the performance improvement is not achieved in ship scale CFD simulations. This may be a typical example of the difficulty of ESD design using model-scale data. In order to design an ESD effectively, it is essential to conduct direct evaluations of ship-scale performance using CFD. In this study, the initial duct designs for JBC are examined by CFD simulations both at model and ship scales. Based on these analyses, new ducts are designed and their performance is evaluated using model-scale and ship-scale simulations. Through the design exercise for new energy saving ducts, the design procedure for ESDs for performance improvement at ship scale based on ship-scale CFD analysis are discussed.

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 船型生成方法

    特開 特開2006-079247号 

    川島英幹、日野孝則

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    船体形状の特徴線を制御することで船型を生成する。

  • 船体用抵抗低減装置

    特許 特許第3116816号

    川島英幹、日野孝則、右近良孝、加納敏幸、辻本勝

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    船舶の主機関から排出される高温の排気ガスにより船体外板に沿う境界層を加熱して船体の受ける粘性抵抗を低減させる。

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 40th Weinblum Memorial Lectureship

    2017年11月22日   TUHH  

    受賞者:  日野 孝則

  • 日本船舶海洋工学会賞(開発)

    2017年05月23日   日本船舶海洋工学会   省エネ付加物性能評価のための新船型開発および流体データベースの構築と CFD解析ガイドラインの策定  

    受賞者:  日野孝則, 平田信行, 大橋訓英, 戸田保幸, 朱 庭耀, 大森拓也, 高井通雄, 西垣 亮, 木村校優, 按田正樹, 金井 健

     概要を見る

    CFDによる省エネ付加物の性能評価の検証のため、新規に肥大船型(JBC:Japan Bulk Carrier)と省エネ付加物として船尾ダクトを設計し、流体性能を計測するとともにSPIV(Stereo Particle Image Velocimetry)を用いて乱動も含めた詳細な流場計測を行った。これらの船型データ、性能データおよび流速データを統合して省エネ付加物付き船体まわりの流場データベースを構築した。次に上記流場データに対応するCFD解析において格子数や乱流モデルなどを変化させるパラメータスタディを行い、CFDによる省エネ付加物の性能評価のための解析ガイドラインを策定した

  • 日本造船学会論文賞

    1996年05月    

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 境界層相似模型を用いた船舶の省エネルギーデバイス性能推定法の開発

    挑戦的研究 (萌芽)

    研究期間:  2019年04月  -  2021年03月  代表者:  日野 孝則

     概要を見る

    船舶の性能設計における流体力学的性能の推定では、従来より模型試験が用いられてきたが、船尾におかれる省エネデバイスの性能評価では尺度影響の評価が困難である。本研究では、計算流体力学(CFD)技術を適用して、省エネデバイスが置かれる船尾相当部分で幾何的相似性と流体力学的相似性の両者を同時に満足するような特殊な模型を用いることで、実船における省エネデバイス性能を評価する新たな試験法を構築する。

  • 計算流体力学と水槽試験の併用による船体抵抗理論の再構築

    基盤研究(B)

    研究期間:  2018年04月  -  2022年03月  代表者:  日野孝則

     概要を見る

    船舶の抵抗特性は流体力学的性能の基本要素であり、船舶流体力学における重要な概念である。従来より船舶の抵抗推定には模型試験が用いられ、模型船の抵抗計測値から実船の性能を外挿するために、船体抵抗論に基づいて抵抗を摩擦抵抗、粘性圧力抵抗、造波抵抗などの成分に分離し、様々な仮定のもとに各成分の尺度影響を評価して実船の抵抗を予測していた。しかし、用いられた多くの仮定は流体力学的に合理的とは言えないものであり、抵抗外挿値は多くの誤差を含んでいた。本研究は、計算流体力学(CFD) 手法によって得られる詳細な流場情報を活用して、厳密な流体物理に基づいて船体抵抗理論を再構築し、新しい抵抗成分の分離とその尺度影響評価法を開発することを目的とする。

  • 水槽施設活用のための試験水槽シミュレータの構築

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2014年04月  -  2017年03月  代表者:  日野孝則

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    船型試験や海洋開発の実験で用いられる種々の水槽施設は、その施設の大きさや特性により模型サイズや流れの条件が制限されるため、計測精度維持や実験パラメータ設定が困難になることも多い。一方、計算流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)による数値シミュレーションは実験を補完するものとして、近年その活用が進んでいる。従来、数値シミュレーションは水槽実験の制限を取り払って「理想状態」の流れ解析を行う役割を担ってきた。本研究では逆の発想から、数値シミュレーション技術によって水槽実験状態を再現する試験水槽シミュレータを構築し、それによって水槽試験の精度評価や新たな水槽利用技術の展開を図る。

  • 船舶流体力学におけるマルチスケールシミュレーションの研究

    基盤研究(B)

    研究期間:  2013年04月  -  2016年03月  代表者:  日野孝則

     概要を見る

    船舶の流体力学的性能は、極めて複雑な流体現象に支配されている。その複雑性は、流体現象に関わる空間スケールと時間スケールが広いレンジに分布していることからくる。したがって、計算流体力学(CFD) によって高精度な船舶の性能予測を行うためには、マルチスケールの流体現象を効率的にかつ精度良く解析する必要がある。本研究では、流体船舶流体力学におけるマルチスケールシミュレーション技術の開発を行う。さまざまなスケールの流体現象が混在する複雑な流場を、適切な数理モデルと最適な格子サイズや時間刻みの組み合わせによって統合的に扱い、高効率かつ高精度に解析する技術の開発を目標とする。

  • 高速ウォータージェット推進船の最適設計を目的としたSBDシステムの開発

    基盤研究(B)

    研究期間:  2009年04月  -  2011年03月  代表者:  田原 裕介

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その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 / 非表示

  • 粗度を持つ平板の摩擦抵抗計算

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間: 2011年07月  -  継続中  代表者:  日野 孝則

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Hydrodynamic Design and Analysis of High Speed Catamaran with Hydrofoils using CFD

    S. Hashimoto, T. Hino, M. Shirai, O.P. Sha, B. Sarkar, J. Kambara, Y. Fujimoto

    Proc. 14th International Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures  2019年09月   Practical Design of Ships and Other Floating Structures

  • CFD による塗膜粗面の抵抗評価 (第二報)

    鈴木 健吾,日野 孝則, 高木 洋平

    日本船舶海洋工学会講演会論文集  2019年06月   日本船舶海洋工学会

     概要を見る

    日本船舶海洋工学会講演会論文集 第28号pp.411-414

  • 機械学習を用いた船体画像による造波抵抗係数の推定

    高木 洋平, 三上 航平, 日野 孝則

    日本船舶海洋工学会講演会論文集  2019年06月   日本船舶海洋工学会

     概要を見る

    日本船舶海洋工学会講演会論文集 第28号pp.393-398

  • Single-phase とTwo-phase によるストークス波の砕波シミュレーション

    池之上 晴視, 日野 孝則, 高木 洋平

    日本船舶海洋工学会講演会論文集  2019年06月   日本船舶海洋工学会

     概要を見る

    日本船舶海洋工学会講演会論文集 第28号pp.185-188

  • CFD Simulations of Breaking Waves

    T. Hino, H. Ikenoue, Y. Takagi

    Proc. ASME 2019 38th International Conference on Ocean  2019年06月   Offshore and Arctic Engineering

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 / 非表示

  • Journal of Ship Technology Research

    Editorial Board 

    2014年12月
    -
    継続中
     

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  数値流体解析特別演習

  • 大学院理工学府  海洋空間流体力学スタジオB

  • 大学院理工学府  海洋空間流体力学スタジオA

  • 大学院理工学府  日伯特別講義D

  • 大学院理工学府  日伯特別講義C

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学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 平成31年度貨物輸送事業者と荷主の連携等による運輸部門省エネルギー化推進事業費補助金(内航船の運航効率化実証事業)の採択委員会

    2019年04月
    -
    2020年03月

    政府   外部評価委員

  • 海上保安庁

    2018年09月
    -
    2019年03月

    政府   技術審査委員

  • 日本船舶海洋工学会

    2013年05月
    -
    2015年05月

    学協会   理事

  • 日本工学会

    2013年05月
    -
    2015年05月

    学協会   監事

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • CFDワークショップ2015

    (日本 東京) 

    2015年12月
     
     

 

学内活動 【 表示 / 非表示

  • 2018年04月
    -
    2021年03月
      研究企画経営会議   (部局内委員会)