Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Анализ полного сопротивления корпуса судна на различных скоростях хода

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-12

Полный текст:

Аннотация

В статье предложен метод для анализа полного сопротивления движению судна на скоростях хода, соответствующих числу Фруда по длине от 0,14 до 0,41. Основная идея метода состоит в разделении корпуса судна на составляющие поверхности. Данный подход позволяет рассчитать распределение силы сопротивления по длине судна. На основании полученных данных могут быть выбраны зоны для корректировки обводов, а также может быть выполнено более качественное сравнение нескольких вариантов корпуса. Перед примером применения предложенного метода были выполнены постановка задачи расчета сопротивления в программном комплексе OpenFOAM, валидация расчетной схемы и проверка сеточной сходимости. Для выполнения расчетов использовались стандартный решатель interDyMFoam и модель корпуса DTMB 5415. Для реализации предложенного метода корпус DTMB 5415 был разделен на 22 поверхности по длине судна. По результатам расчетов были получены кривые распределения силы сопротивления по длине корпуса для рассматриваемых скоростей хода. По результатам анализа кривых были разработаны два варианта обводов носовой оконечности корпуса DTMB 5415: без бульба и с обтекаемым бульбом. Оба варианта обводов обладают меньшим сопротивлением на всех скоростях хода по сравнению с базовым корпусом DTMB 5415. По результатам анализа кривых распределения силы сопротивления трех корпусов получено, что в районе средней и кормовой частей корпуса (~3/4 длины судна) распределенная сила сопротивления практически не зависит от скорости хода и обводов носовой оконечности. Носовая оконечность при этом играет первостепенную роль в формировании значении полного сопротивления корпуса.

Об авторе

Кирилл Дмитриевич Овчинников
ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный морской технический университет
Россия
к.т.н., старший преподаватель кафедры проектирования судов


Список литературы

1. The OpenFOAM Foundation. Available at: https://openfoam.org/, accessed 01.09.2019.

2. Henry Peter Piehl. Ship Roll Damping Analysis. Von der Fakultät für Ingenieurswissenschaften, Abteilung Maschinenbau und Verfahrenstechnik, der Universität Duisburg-Essen zur Erlangung des akademischen Grades eines. Doktors der Ingenieurswissenschaften Dr.-Ing. April 2016.

3. Menter, F. R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, vol. 32, no. 8, 1994, pp. 1598-1605.

4. Овчинников К.Д., Тряскин Н.В., Ткаченко И.В. Численное моделирование качки полупогружной платформы на регулярном волнении. Морские интеллектуальные технологии, № 2, том 1 2015 г., стр. 14-18 / Ovchinnikov K.D., Tryaskin N.V., Tkachenko I.V. Numerical simulation of motions of semisubmersible rig in regular waves. Marine intellectual technologies, № 2, vol. 1, 2015, pp. 14-18 (in Russian).

5. Ovchinnikov K.D. Numerical simulation of motions of ship with moonpool in head waves. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 30, issue 5, 2018. pp. 235-248. DOI: 10.15514/ISPRAS-2016-30(5)-14.

6. Gui L., Longo J., and Stern F. Biases of PIV Measurement of Turbulent Flow and the Masked Correlation-Based Interrogation. Experiments in Fluids, vol. 30, 2001, pp. 27-35.

7. Gui L., Longo J., and Stern F. Towing Tank PIV Measurement System, Data and Uncertainty Assessment for DTMB Model 5512. Experiments in Fluids, vol. 31, 2001, pp. 336-346.

8. Longo J. and Stern F. Uncertainty Assessment for Towing Tank Tests with Example for Surface Combatant DTMB Model 5415. Journal of Ship Research, vol. 49, no. 1, 2005, pg. 55-68.

9. Справочник по теории корабля: В трех томах. Том 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители. Под ред. Я.И. Войткунского. Л., Судостроение, 1985, 785 стр. / Ship theory handbook. Ed. by Y.I. Voitkounski. In 3 volumes. Vol. 1. Hydromechanics, Resistance of Ship, Ship Propulsion Devices. Leningrad. Sudostroenie, 1985. 768 p. (in Russian).


Для цитирования:


Овчинников К.Д. Анализ полного сопротивления корпуса судна на различных скоростях хода. Труды Института системного программирования РАН. 2019;31(6):195-202. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-12

For citation:


Ovchinnikov K.D. Analysis of total resistance for different ship speeds. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2019;31(6):195-202. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(6)-12

Просмотров: 83


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)