Исследование влияния формы кормовой оконечности маломерного судна на его гидродинамические характеристики
Аннотация
Определение главных размерений маломерных судов при их проектировании является важной и сложной задачей ввиду большого количества взаимоисключающих друг друга факторов, влияющих на гидродинамические характеристики таких судов. Существующие закономерности для определения длины, ширины и осадки маломерных судов носят достаточно общий или нормативный характер, что усложняет их использование для судна конкретной конструкции. В этом случае необходима проверка технических решений, одним из способов которой может быть использование методов вычислительной гидродинамики (CFD). В настоящей работе приведены результаты численного моделирования движения катера в переходном режиме при числах Фруда до 1,2. Описан процесс подготовки и численного моделирования аэродинамики составного крыла в программном комплексе NUMECA/FineMarineTM, обоснован выбор модели турбулентности и параметры расчетной сетки, в том числе разрешение пограничного слоя. Выполненное исследование влияния трех вариантов ширины и формы кормовой оконечности на изменение осадки, угла дифферента, смоченной поверхности и сопротивления катера. Увеличение ширины плоской глиссирующей части кормовой оконечности благоприятно сказывается на гидродинамических характеристиках маломерного судна даже при движении в переходном режиме при L/B от 3,5 до 3,99. В то же время использование расширения подводной части кормовой оконечности требует более подробного исследования.
Литература
Bakеr G.S. Sоmе Experiments in Connection with the Design of Floats for Hydro-Aeroplanes, ARC (British) R & M, № 70, 1912.
Sottorf W. Experiments With Planing Surfaces, NACA TM 661, 1932 and NACA TM 739, 1934.
Shoemaker J.M. Tank Tests of Flat and Vee-Bottom Planing Surfaces, NACA TN 509, Novem-ber 1934.
Sambraus A. Planing Surface Tests at Large Froude Numbers-Airfoil Comparison, NACA TM №. 848, February 1938.
Locke Jr., F.W.S. Tests of a Flat Bottom Planing Surface to Determine the Inception of Planing, Navy Department, BuAer, [Research Division Report No. 1096], December 1948.
Korvin-Kroukovsky B.V., Savitsky D., Lehman W. Wetted Area and Center of Pressure of Planing Surfaces, Stevens Institute of Technology, Davidson Laboratory Report №. 360, August 1949.
Murray A.B. The Hydrodynamics of Planing Hulls, [Meeting of the New England Section of SNAME, February 1950], 1950.
Savitsky D., Neiclinger J.W. Wetted Area and Center of Pressure of Planing Surfaces at Very Low Speed Coefficients, Stevens Institute of Technology, [Davidson Laboratory Report №. 498], July 1954.
Clement E.P. A configuration for a stepped planning boat having minimum drag (dynaplane boat). Monograph. Second edition. 2005 (published by author), 76p.
Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. Изд. 2, исп. – М.: Изд-во «Наука», 1966. 448 с.
Егоров И.Т., Соколов В.Т. Гидродинамика быстроходных судов. – Л.: Судостроение, 1971. 424 с.
Theoretical Manual ISIS-CFD v7.1 Equipe Modélisation Numérique, Laboratoire de Méca-nique des Fluides, CNRS-UMR 6598, Ecole Centrale de Nantes, B.P. 92101, 44321 Nantes Cedex 3, France. https://doi.org/10.3934/dcdss.2014.7.2i
User Manual FINE™/Marine v7.1, Documentation v3.1a NUMECA International, 187-189, Chaussee de la Hulpe 1170 Brussels, Belgium.
Garo R., Imas L. Hydrodynamic Performance of a Submerged Lifting Surface Operating at High Speed, [4th High Performance Yacht Design Conference], 2012. https://doi.org/10.3940/rina.hpyd.2012.23
Wackers J., Ait Said K., Deng Gan Bo, Queutey P., Visonneau M., Mizine I. Adaptive Grid Refinement Applied to RANS Ship Flow Computation, [28th Symposium on Naval Hydrodynam-ics], 2010. https://doi.org/10.1179/str.2012.59.2.004
Roux Y., Wackers J., Dorez L. Slamming computation on the multihull Groupama 3, [The second international conference on innovation in high performance sailing yachts, 30 June - 1 July 2010 “Innovsail 2010”], 2010. https://doi.org/10.3940/rina.innovsail.2010.01
Wackers J, Ait Said K, Deng GB, Queutey P, Visonneau M, Mizine I. Adaptive grid refinement applied to RANS ship flow computation. In: [28th Symposium on naval hydrody-namics]. Pasadena, California; 2010. https://doi.org/10.1179/str.2012.59.2.004
Ваганов А.М. Проектирование скоростных судов. – Л.: Изд-во «Судостроение», 1978 - 280с.
Даняев А. Гидродинамика и «рюшечки» // «Катера и яхты», 2 (224), 2010, С. 44-49.
Чебан, Е.Ю. Исследование влияния некоторых особенностей формы корпусов глиссирующих судов на их сопротивление численными методами / Е.Ю. Чебан, Д.В. Никущенко // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. – 2017. – № 48-49. – С. 59-69. – EDN ZULPNP.
Исследование влияния формы катера типа "RIB" на его гидродинамические характеристики численными методами / Е.Ю. Чебан, О.В. Мартемьянова, С.В. Гачев, А.А. Мухина // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. – 2019. – № 59. – С. 79-90. – EDN CQMOIC.
Copyright (c) 2023 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
