Исследование волнообразования поплавков для использования в качестве бульбов большегрузных катамаранов

  • Е.Ю. Чебан Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия https://orcid.org/0000-0002-0983-9879
  • А.И. Кожевников Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия https://orcid.org/0000-0001-9013-8510

Аннотация

Использование речных большегрузных катамаранов для организации судоходства может повысить привлекательность перевозок по внутренним водным путям за счет повышения скорости судов. Уменьшение волнового сопротивления для такого типа судов остается актуальным вопросом как с позиции предотвращения разрушения берегов, ложа водоемов и прибрежных сооружений, снижения волновых нагрузок на мост катамарана. Одним из способов снижения волнового сопротивления, является размещение поплавка-бульба между корпусами катамарана, что подтверждается ранее выполненными исследованиями. В работе представлены аналитические выражения для определения сопротивления комплекса поплавок-катамаран, а также формулы позволяющие рассчитать основные параметры поплавка-бульба. Приведены результаты численного моделирования для поплавков в виде эллипсоидов в диапазоне скоростей 7,0 – 11,7 м/с, которые соответствуют малоисследованному диапазону чисел Фруда от 0,2 до 0,3 для речных катамаранов длиной 112 – 152 м. Полученные данные позволяют предполагать, что эллипсоид не является оптимальной формой поплавка-бульба и данный вопрос требует дополнительного изучения.

Ключевые слова: речные большегрузные катамараны, бульбы, выступающие части, волнообразование катамаранов, воздействие на прибрежные сооружения, численное моделирование, волновое сопротивление, составляющие сопротивления, соединительные мосты, поплавки

Литература

Mandru A., Pacuraru F. Experimental study on catamaran hydrodynamics // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - Vol. 916. - P. 012060. (DOI: 10.1088/1757-899X/916/1/012060).

Чебан Е.Ю., Лукина Е.А., Митрошин С.Г., Мартемьянова О.В., Никущенко Д.В., Исследование волнообразования большегрузного катамарана для внутренних водных путей численными методами // Морские интеллектуальные технологии. 2023. № 3 часть 1. С 210-219. URL: http://morintex.ru/wp-content/files_mf/1694073166mit3part12023.pdf?ysclid=lqw8zshb2e558013615 (дата обращения 15.12.2023)

Saha G.K., Suzuki K., Kai H. Hydrodynamic optimization of a catamaran hull with large bow and stern bulbs installed on the center plane of the catamaran // Marine Science and Technology. - 2005. - Vol. 10. - No. 1. - P. 32-40. (DOI: 10.1007/s00773-004-0186-6).

Danisman D.B. Numerical and experimental investigation of the effect of bow flare angle on the resistance and seakeeping performance of catamarans // Ocean Engineering. - 2014. - Vol. 91. - P. 227-234.

Малова С.В. Исследование влияния соединительного моста на волновое сопротивление катамарана: Дис. … канд. техн. наук / С.В. Малова. – Горький, 1969. – 156 с.

Малова С.В. Отчет по научно-исследовательской работе (госбюджетной) Исследование волнового сопротивления катамаранных судов с мостом обтекаемого типа. / Малова С.В. – Горький, 1975. – 49 с.

Малова С.В. О расчете волнового сопротивления катамарана с соединительным мостом, входящим в воду // Труды ГИИВТа. 1972 Вып. 108, С. 58-69.

Чебан Е.Ю., Лукина Е.А., Митрошин С.Г., Мартемьянова О.В., Никущенко Д.В., Исследование волнообразования большегрузного катамарана для внутренних водных путей численными методами // Морские интеллектуальные технологии. 2023. № 3 часть 1. С 210-219. URL: http://morintex.ru/wp-content/files_mf/1694073166mit3part12023.pdf?ysclid=lqw8zshb2e558013615 (дата обращения 15.12.2023)

Зотова, Н. Е. Оценка воолнообразования катамаранных и однокорпусных судов / Н. Е. Зотова, О. В. Мартемьянова, Е. Ю. Чебан // Проблемы экологии Волжского бассейна : Труды 5-й всероссийской научной конференции, Нижний Новгород, 24–25 ноября 2020 года. Том Выпуск 3. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2020. – С. 11. – EDN FTFOOV.

Оценка волнообразования большегрузного катамарана с различными формами внутреннего борта / Е. Ю. Чебан, О. В. Мартемьянова, С. Г. Митрошин [и др.] // Научные проблемы водного транспорта. – 2020. – № 63. – С. 109-120. – DOI 10.37890/jwt.vi63.82. – EDN AXBAQK.

Чебан Е.Ю., Кожевников А.И., Бушков С.В. Особенности волнообразования некоторых тел простой формы при больших числах Фруда. // Транспорт. Горизонты развития. 2023: Материалы международного научно-практичесого форума. ФГБОУ ВО «ВГУВТ». – 2023. – URL: http://вф-река-море.рф/2023/3_15.pdf (дата обращения 19.12.2023).

User Manual FINE™/Marine v7.1, Documentation v7.1a 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.

Данные авторов

Егор Юрьевич Чебан , Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры гидродинамики, теории корабля и экологической безопасности судов, ФГБОУ ВО «Волжский государственный университет водного транспорта», 603905, Нижний Новгород, Нестерова 5, e-mail: egor.cheban.2@gmail.com

Артур Игоревич Кожевников , Волжский государственный университет водного транспорта, г. Нижний Новгород, Россия

аспирант кафедры гидродинамики, теории корабля и экологической безопасности судов, Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»), 603951, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: nkolonget@ro.ru

Опубликован
20-03-2024
Как цитировать
Чебан, Е. Ю., & Кожевников, А. И. (2024). Исследование волнообразования поплавков для использования в качестве бульбов большегрузных катамаранов. Научные проблемы водного транспорта, (78), 84-96. https://doi.org/10.37890/jwt.vi78.456
Раздел
Судостроение, судоремонт и экологическая безопасность судна