осадка морского судна

б) корпус с увеличенным развалом борта в надводной части носа;

а) исходный корпус морского судна;

Для сопоставления выбраны корпуса с одинаковыми главными размерениями (В = 14 м;P Н = 9,7 м;P L = 80 м):

В данной серии расчетов предполагается равномерное распределение весовой нагрузки по объему судна. Волны формируются и движутся навстречу судну с помощью условного волнопродуктора в виде линии периодических источников (рис. 2).

Волнение моделируется путем задания периодических источников в определенных узлах расчетной сетки на поверхности воды. Поступательное движение судна формируется заданием мощности условного движителя. Задание расположения движителя позволяет учесть отсутствие упора при его оголении.

Рис. 1. Варианты формы корпуса судна: а исходный корпус; б с увеличенным развалом борта в носу; в со сломами выше ВЛ;P г судно с малым МИДВ

В основе данной методики лежит совместное численное интегрирование по времени уравнений динамики твердого тела и идеальной несжимаемой жидкости (интеграл Коши-Лагранжа). Силы вязкости жидкости учитываются приближенно. Трехмерное поле течения жидкости (потенциалов скорости и ускорения) в каждый момент времени вычисляется на основе решения краевых задач для уравнения Лапласа методом граничных элементов. Это позволяет определить нестационарное нелинейное гидродинамическое взаимодействие между волнами и судном.

Рассмотрим примеры моделирования продольной качки судов с разной формой обводов в носу (рис. 1) в компьютерной системе RealWave, основанной на применении методики NWT [3].

Моделирование продольной качки

При анализе продольной качки судов и ударов о воду при слеминге возможно использование моделей динамики идеальной жидкости и численных методик вычислительного волнового бассейна (NWT Numerical Wave Tank) на основе метода граничных элементов [1, 2, 3].

Совершенствование требований классификационных обществ к форме корпуса судов и другим параметрам, определяющим мореходные качества, позволяет упростить проектные проработки и снизить количество аварий судов в условиях штормового волнения. Однако для этого необходимы сопоставительные исследования динамики судов с разными обводами на штормовых волнах.

При отработке формы корпуса кроме критериев ходкости на тихой воде и ледовых нагрузок следует учитывать требования мореходности и прочности на штормовом волнении (умеренных амплитуд качки и гидродинамических нагрузок, предотвращения опрокидывания, существенного слеминга и заливания палубы и пр.). Это требует значительного объема работ по проведению модельных экспериментов.

Проблема проектирования судов для дальневосточного бассейна России осложняется необходимостью грамотного учета местных условий их эксплуатации (частые шторма, недостаток портов убежищ, обледенение, плавание во льдах и пр.).

The computer simulation examples of pitching motion of the ships with a various shapes are reviewed. The brief analysis of behavior features for ships with a bow flare, and also for ships with a small moment of inertia of operational waterline is made.

Sergey D. Chizhiumov, Komsomolsk-na-Amure State Technical University, Russia.

Comparison of the ships with the different shapes of a hull in longitudinal motion on waves.

Рассмотрены примеры компьютерного моделирования продольной качки судов с разной формой обводов. Выполнен краткий анализ характера качки для судов с развалом бортов в носовой оконечности, а также для судов с малым моментом инерции действующей ватерлинии.

С.Д. Чижиумов, г. Комсомольск-на-Амуре

Сопоставление судов с разными формами корпуса в условиях продольной качки на волнении

Сопоставление судов с разными формами корпуса в условиях продольной качки на волнении