ESTIMATION OF THE WAVE FORMATION FOR EXTRA-CAPACITY CATAMARAN WITH VARIOUS FORMS OF INNER SIDES

Abstract

The research was carried out by numerical methods of wave formation and resistance for an extra-capacity displacement catamaran in the range of Froude numbers from 0.181 to 0.3 and the range of relative clearance from 0.3 to 0.55. Symmetrical hulls and hulls with an inner flat side, developed on the basic lines of M. Ya. Alferiev were used. The ship wave heights generated by the hulls of the catamarans and their resistance were compared with the corresponding simulation results for a large mono-hull vessel with a hull width equal to the total width of the catamaran. Numerical simulation was performed in the FineMarineTM software package. It was found that the resistance and wave heights from a mono-hull vessel and a catamaran with a flat inner side exceed the resistance and wave heights of a catamaran with symmetrical hulls.

Keywords: computer fluid dynamics, CFD, catamaran, towing test, ship waves, wave interference, NUMECA FINE / MarineTM, relative clearance

References

Этин В.Л., Лукина Е.А., Милавин С.А. «Проектирование речных скоростных грузовых накатных судов катамаранного типа». / 12-ый междунар. научно-промышленный форум «Великие реки-2010»:Труды конгресса. Т.2. Н. Новгород, Нижегород. госуд. архит.-строит. ун-т – Н. Новгород: НГАСУ, 2011. – С. 37–44.

Лукина Е.А., Битков Д.А. Оценка допустимой высоты волны от большегрузных накатных судов катамаранного типа при эксплуатации в Волжско-Камском бассейне./Вестник ВГАВТ. – Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2011. - Вып. 27. – С. 159–164.

Этин В.Л., Лукина Е.А., Митрошин С.Г., Сироткин Е.М. Результаты сравнения параметров корабельных волн от судов различных типов с помощью модельных испытаний. / Труды 16-го международного научно-промышленного форума «Великие реки – 2014». Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, специалистов и студентов «Проблемы использования и инновационного развития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Т. 1. – Н. Новгород: изд-во ФГБОУ ВО «ВГАВТ», 2014. 330 с.

Лебедева М.Н. Катамаран в русле больших скоростей // Мир транспорта, т. 14, № 2, С. 38–47 (2016).

Кузьмичёв И.К., Лукина Е.А., Митрошин С.Г., Чебан Е.Ю. Оценка волнообразования большегрузного катамарана для внутренних водных путей // Морские интеллектуальные технологии. 2017. Т. 3. № 4 (38). С. 99–105.

Лукина Е.А. Анализ литературы по исследованию минимального сопротивления большегрузных катамаранов внутреннего плавания [электронный ресурс] // Труды 15-го международного научно-промышленного форума «Великие реки-2013» (15–18 мая 2013 г.). Выпуск 2013. С. 287–291. – Режим доступа : http://вф-река-море.рф/2013/PDF/91.pdf, свободный.

Алферьев М.Я. Транспортные катамараны внутреннего плавания / М.Я. Алферьев, Г.С. Мадорский. – М.: Транспорт, 1976. – 336 с.

Souto-Iglesias A., Zamora-Rodrıguez R., Fernandez-Gutierrez D. и Perez-Rojas L. Analysis of the wave system of a catamaran for CFD validation. Experimental Fluids (2007) 42:321–332 DOI 10.1007/s00348-006-0244-4.

Moraes H.B., Vasconcellos J.M., Latorre R.G.. Wave resistance for high-speed catamarans. Ocean Engineering 31 (2004) 2253–2282. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2004.03.012

Millward A., Sproston J.L. 1988. The prediction of the resistance of fast displacement hull in shallow water. Royal Institution of Naval Architects, Maritime Technology Monograph, No. 4.

MdShahjadaTarafdera, Kazuo Suzuki. Computation of wave-making resistance of a catamaran in deep water using a potential-based panel method. OceanEngineering 34 (2007) 1892–1900.https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2006.06.010

Riccardo Broglia, Stefano Zaghi, Andrea Di Mascio. Numerical simulation of interference effects for a high-speed catamaran. J MarSciTechnol (2011) 16:254–269./ DOI 10.1007/s00773-011-0132-3 [Численное моделирование интерференционного эффекта высокоскоростного катамарана. (Италия, 2011 г.)Режимдоступа : http: //www/ sciencedirect.com, свободный.]. https://doi.org/10.1007/s00773-011-0132-3

Mizine I., Karafiath G., Queutey P., Visonneau M. Interference Phenomenon in Design of Trimaran Ship, FAST 2009, 2009.

Чебан Е.Ю., Лукина Е.А., Мартемьянова О.В., Кшталтная М.Н. Оценка сопротивления большегрузного катамарана численными методами // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2019. № 60. С. 122–132.

Многокорпусные суда / А.Н. Алексеев [и др.]; под ред. В.А. Дубровского. – Л.: Судостроение, 1978. – 304 с.

Theoretical Manual ISIS-CFD v3.1 Equipe Modélisation Numérique, Laboratoire de Mécanique 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 v3.1, Documentation v3.1a NUMECA International, 187–189, Chaussee de la Hulpe 1170 Brussels, Belgium.

Афрамеев Э.А., Рабинович Я.С. Некоторые гидродинамические особенности катеров-катамаранов. / «Катера и Яхты», Л.: «Судостроение». 1977 г., №70. с. 56–58.

Author Biographies

Egor Yu. Cheban , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

PhD., associate professor of the Department of Hydrodynamics, Ship Theory and ecological safety Mechanics, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, Russia, e-mail: egor.cheban.2@gmail.com

Olga V. Martemianova , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

post graduate student Hydrodynamics, ship theory and ship’s ecological safety department, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: dovnn@yandex.ru

Sergey G. Mitroshin , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

PhD, associate professor, Head of scientific research and innovative activity Department, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: mitroshin@vsawt.com

Natalia E. Zotova , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

master student Hydrodynamics, ship theory and ship’s ecological safety department, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: willgelmena@yandex.ru

Alexei V. Logvinov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

master student Hydrodynamics, ship theory and ship’s ecological safety department, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: alexpmhihx@gmail.com

Published
01-06-2020
How to Cite
Cheban, E. Y., Martemianova, O. V., Mitroshin, S. G., Zotova , N. E., & Logvinov, A. V. (2020). ESTIMATION OF THE WAVE FORMATION FOR EXTRA-CAPACITY CATAMARAN WITH VARIOUS FORMS OF INNER SIDES. Russian Journal of Water Transport, (63), 109-120. https://doi.org/10.37890/jwt.vi63.82
Section
Shipbuilding, ship repair, and ecological safety of the ship