Zkouška pohybu lodi - Ship motion test

Model Emma Mærsk prochází testováním v a povodí modelu lodi

v námořní inženýrství, a pohybová zkouška lodi je hydrodynamický test proveden s modely lodí za účelem konstrukce nové (plné velikosti) lodi nebo zdokonalení konstrukce lodi za účelem zlepšení její výkonnosti na moři.[1] Zkoušky se provádějí v a povodí modelu lodi nebo „tažná nádrž“.[2] Existují různé typy zkoušek: model může být tažen po přímce nebo kruhové dráze a může být vystaven oscilacím. Síly působící na plavidlo se měří pomocí a dynamometr.[2] Zkoušky mohou být hodnocením celkového designu nebo zaměřením na vlastnosti a vrtule.[2]

Přímý test

Rychlostně závislé deriváty Yv a Nv lodi kdykoli průvan a čalounění lze určit z modelové zkoušky provedené v tažné nádrži.[2] Model je tažen konstantní rychlostí odpovídající dané lodi Froude číslo na různých úhly útoku, β. Dynamometr v počátečním bodě O měří sílu Y a okamžik N, který model zažívá, při každé hodnotě β. Hodnoty rozměrové lodi derivátů lze poté získat vynásobením nedimenzionálních derivací stejnými příslušnými kombinacemi délky lodi, rychlosti lodi a hustoty mořské vody.

Lze jej také použít ke stanovení účinků křížové vazby v na Yδ a Nδ a δR na Yv a Nv.

Technika otočných ramen

Zařízení s rotujícím ramenem[3] měří rotační deriváty Yr a Nr na modelu ve speciálním typu tažné nádrže a zařízení zvaného zařízení s rotujícím ramenem. V tomto zařízení úhlová rychlost je uložen na modelu jeho upevněním na konec radiálního ramene a otočením ramene kolem svislé osy upevněné v nádrži. Model je orientován osou xa osou z kolmo k radiálnímu rameni a je k ramenu připevněn přednostně ve střední délce modelu. V důsledku konkrétní orientace, když se model točí kolem osy nádrže, se otáčí rychlostí r, zatímco její složka příčné rychlosti v je vždy nula (zatočit úhel náběhu β = 0) a jeho složka axiální rychlosti u1 je shodná s jeho lineární rychlostí. Model se otáčí konstantní lineární rychlostí v různých poloměrech R a dynamometr měří sílu Y a moment N působící na model. Derivace Yr a Nr se získají vyhodnocením sklonů při r = 0.

Zařízení s rotujícím ramenem lze také použít ke stanovení Yv a Nv a také Yr a Nr. Křížovým vynesením hodnot Yv a Nv získaných při každé hodnotě r proti r lze získat hodnoty Yv a Nv při r = 0.

Mechanismus rovinného pohybu

Planární pohybový mechanismus (PMM)[4] lze použít místo testu rotujícího ramene, kde jsou zařízení pro tažení nádrže delší a užší. Může měřit deriváty Yv a Nv závislé na rychlosti, rotační derivace Yr a Nr a také derivace zrychlení Yύ a N ύ.

PMM se skládá ze dvou oscilátorů,[2] jeden z nich vytváří příčnou oscilaci na přídi a druhý příčnou oscilaci na zádi, zatímco model se pohybuje dolů od tažné nádrže konstantní rychlostí měřenou podél osy tažné nádrže.

Systém DTMB Planar-Motion-Mechanism System byl vytvořen a vyvinut společně autorem a panem Alexem Goodmanem, oběma členy laboratoře hydromechaniky laboratoře Davida Taylora ModelBasin. Patentové řízení bylo zahájeno jménem námořního oddělení Spojených států se jmény Messers. Gertler a Goodman jako původci systému. Původci si přejí vyjádřit svou vděčnost mnoha členům průmyslového oddělení modelové pánve, jejichž příspěvky a úsilí při navrhování a konstrukci komponent umožnily dokonalý systém. Částice: díky patří Messersovi. M. W. Wilson, J. E. Stern, T. G. Singleton, G. J. Norman, 3. W. Day, P. P. Day, C. W. Scott, 3. G. Tisdale, R. G. Hellyer a E. J. Mosher, všichni z průmyslového oddělení

Test vrtule

Test na otevřenou vodu

  • Provádí se za účelem stanovení charakteristik vrtule pro otevřenou vodu. Vyrábí se geometricky podobný model s korelací model-prototyp.
  • Model vrtule je připevněn k vrtulovému dynamometru namontovanému na otevřeném vodním člunu.
  • Dynamometr měří tah a točivý moment vrtule. Hřídel vrtule vyčnívá dostatečně dlouhou dopředu od člunu, aby zajistila, že člun nebude rušit tok kolem vrtule.
  • Zkouška se provádí tažením člunu s otevřenou vodou konstantní rychlostí při současném provozu vrtule při konstantní rychlosti otáčení. V každé jízdě se měří rychlost lodi (rychlost posuvu VA) a rychlost otáčení n, tah T a točivý moment Q vrtule.
  • Rychlost postupu se mění v krocích od nuly do hodnoty, při které se tah vrtule stává záporným.
  • Charakteristiky otevřené vody modelové vrtule lze snadno vypočítat z naměřených hodnot VA a n a opravených hodnot T a Q.

Metoda predikce výkonu

Některé formulace uvedené v ITTC 1978 pro metodu predikce výkonu jsou následující:[5]

VRM2 = VAM2 + (0,75π nM DM) 2

RncM = VRM cM / υM

KTS = KTM - ΔKT

KQS = KQM - ΔKQ

Kde,

  • VRM = výsledná rychlost části lopatky při 0,75R
  • VAM = rychlost posuvu vrtule modelu
  • nM = rychlost otáčení modelové vrtule
  • DM = průměr modelu vrtule
  • RncM = Reynoldsovo číslo modelu vrtule
  • cM = rozšířená šířka listu sekce při 0,75 R modelové vrtule
  • υM = Kinematická viskozita vody pro model
  • KTM, KTS = součinitel tahu modelu a lodní vrtule
  • KQM, KQS = koeficient točivého momentu modelu a lodní vrtule

Viz také

Reference

  1. ^ Dvacáté druhé symposium o námořní hydrodynamice. Národní akademie Press. 2000. ISBN  9780309184533. Citováno 2018-01-07.
  2. ^ A b C d E Schopnost simulačních modelů manévrování lodí pro přibližovací kanály a plavební dráhy v přístavech. PIANC. 1992. str. 43. ISBN  9782872230402. Citováno 2018-01-07.
  3. ^ „Zařízení s rotujícím ramenem - zkouška pohybu lodi“, Bright Hub Engineering, 27. ledna 2009
  4. ^ "Mechanismus rovinného pohybu" Laboratoř námořní technologie, Universiti Teknologi Malajsie
  5. ^ „Performance, Propulsion 1978 ITTC Performance Prediction“ Archivováno 2008-07-08 na Wayback Machine, ITTC (Mezinárodní konference o tažných tancích) 1978

externí odkazy