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宇都宮大学
流体工学研究室
 

研究紹介RESERCH

水泳・モノフィン推進における渦輪推進

 これまで水泳の推進力発生には手の抵抗が推進力の基となっていると言われていましたが、一流のスイマーに対する解析から、揚力の役割の重要性が指摘されました。水泳のプル動作における手のひらの角度は、よく知られている定常運動の翼の場合と大きく異なり、定常な流れに対する流体力学では解釈できません。つまり,手のひらの動きは明らかに非定常で、この非定常性を考慮に入れない限り推進のメカニズムは解明できないのです。

 そこで、ダイナミックリフトと呼ばれる非定常な揚力が重要な役割を示していると考え、風洞実験と回流水槽における泳者まわりの流れの解析を行いこの役割を明らかにしていきます。風洞実験では手のひらを模擬した翼形模型を使用し、回流水槽ではPIV (Particle Image Velocimetry) 計測法を使用しています。

 この実験は、筑波大学体育科学系(回流水槽)と共同で研究を実施しています。

・モノフィン推進における渦輪推進

 モノフィンは、ドルフィンキックを用いる水泳で使用される両足が一体となった足ひれのことです。このモノフィンを用いて泳ぐと、フィンなしの泳ぎよりも速く進み、イルカのような泳ぎが可能です。フィンなしの場合に比べて速く泳げる理由は、モノフィンを上下に動かすことによって、モノフィンの後方に渦輪が発生し、その渦輪によって推進力が得られるからです。私たちは、このモノフィン推進における渦輪推進に注目して研究を行っています。モノフィン推進における渦輪推進の装置図を下の図に示します。

モノフィン推進における渦輪推進の装置図

宇都宮大学 流体工学研究室

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