Nghiên cứu và tính toán lực cản tàu thủy

- nh hng t l B/T i vi sc cn.
- Phng pháp xác nh sc cn nh th nghim mô hình tàu.
- Khái nim v phng pháp CFD.
- ng dng ca phng pháp CFD.
- Phng pháp gii.
- Phng pháp tip cn và cách tính toán ca phn mm fluent.
- 77 - MT S PHNG PHÁP VÀ CÔNG THC TÍNH SC CN.
- Prt: hng s Prantl - Gi: thành phn gia tc trng trng theo phng i - ερµµ2kCt.
- gii hn ca phng pháp holtrop-mennen.
- Hình 3.2.6: Hình nh mô phng sóng vi Fr Error! Bookmark not defined.
- Hình 3.2.7: Hình nh mô phng sóng vi Fr = 1,52.
- Hình nh sóng do tàu sinh khi mô phng tàu bng phn mêm vi V= 1,8m/s Error! Bookmark not defined.
- xác nh các h s thy ng lc hc cho tàu thc s dng các phng pháp thí nghim bng b kéo hoc b th nghim mô hình.
- nghiên cu sc cn tàu thy  Vit Nam hin nay và nhng u im trong quá trình tha k nhng công thc kinh nghim trong các phng pháp tính toán sc cn, cng nh ng dng các phn mm tiên tin vào tính toán thit k ca nhng nc có nn công nghp óng tàu phát trin trên th gii.
- Tác gi a ra phng pháp nghiên cu tính toán ánh giá sc cn ca tàu khi chuyn ng.
- a ra phng pháp tính chuyn t tàu thc sang tàu mô hình phc v cho vic nghiêm cu kéo th tàu ti b th tàu và th nghim ch to tàu mô hình.
- Tính toán và so sánh kt qu tính toán vi mt s kt qu tính bng phng pháp truyn thng và vi các s liu thí nghim thu c thông qua thc nghim kéo tàu ti b th và chy tàu mô hình.
- Trên c s nghiên cu lý thuyt lc cn tàu thy a ra phng pháp tính toán và nghiên cu lc cn i vi tàu khi chy.
- ra phng pháp mi xác nh lc cn ca tàu và rút ngn thi gian tính toán sc cn.
- kho sát chuyn ng ca tàu Hình chiu ca nP lên phng pháp tuyn nca phân t din tích dΩ là áp lc thu ngPur.
- Còn hình chiu ca nP lên phng ca ng dòng i qua dΩ là ng sut tip τo.
- Các tia nc ó to thành phn lc, mà hình chiu ca phn lc ó lên phng chuyn ng gi là lc cn toé nc RS.
- H thng xoáy gây ra vn tc thng ng làm lch ng dòng nên áp lc thu ng xut hin trên cánh, mà hình chiu lên phng chuyn ng gi là lc cn cm ng Ri.
- nht ca cht lng, do vy phng pháp tính toán lý thuyt có th da vào mô hình cht lng không nht.
- Mt nm ngang S3 và các mt thng ng S4, S5 song song vi mt phng i xng ca tàu và cách xa nó.
- (1.1.13)Theo phng trình liên tc vi mt S ta có: dS.vdS.vdS.v21543SxSSSSn.
- Tt c các hin tng ó làm bin i cc b ng sut tip so vi quy lut tng ng ca tm phng khi s Re bng nhau và c tính theo công thc.
- Mt nc ca sóng lan ta to vi mt phng dc tàu mt góc γ = 2β =36÷400.
- nh hng ca hình dáng mi ca ng nc + nh hng ca θ là góc gia tip tuyn vi ng nc  mi mt phng i xng.
- các X = (x,y,z) c nh gn lin vi tàu, dòng cht lng bao quanh tàu dch chuyn vi vn tc U(t), quy c chiu dng theo phng ox.
- c t ti b mt nc tnh và trùng vi mt phng c bn (z = 0) và ti v trí mt phng dc tâm tàu.
- là mt i lng ca phng trình Laplace trong min lng Trong quá trình chuyn ng, tàu thc hin chuyn ng tng i vi h ta.
- )Rtζζζζ=uur - mô t chuyn ng xoay ca thân tàu Mt ng dng nh lut Niutn dn ti nhng phng trình chuyn ng ca tàu.
- Segregated và couple thc hin qua trình gii các phng trình liên tc, ng lng và nng lng theo các cách khác nhau.
- Segregated gii phng trình mt cách tun t, trong khi couple tin hành gii mt cách ng thi.
- Implicit và explicit khác nhau  cách tuyn tính hoá phng trình.
- yêu cu chính xác, c s tính toán và lng thi gian cn cho vic mô phng.
- Mô hình dòng chảy 1 pha : Áp dng i vi các dòng chy n gin, và s dng phng trình vi phân: kikkkiikSxuxtφφφρρφ=∂∂Γ.
- Các mô hình dòng chảy bị nén Áp dng phng trình: Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK exp(RdTTCppoToTp γγγMppo 20211 MTT−+=γ i vi khí lý tng ta có phng trình.
- Mô hình dòng chy thc vi các h s k-epsilon Phng pháp này áp dng cho dòng chy thc vi tc.
- Mô hình dòng chy áp dng cho phng trình k-omega Phng trình này áp dng cho mô hình dòng chy ri có s Reynolds ln kkkikiiiSYGxkxkuxkt Γ ρρ Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK ωωωωωρωρωSYGxxuxtjiii Γ.
- Phng pháp tính toán i vi mô hình dòng quá.
- k-kl-omega Mô hình phng pháp dùng.
- Phng pháp này có hiu qu gii quyt tính toán lp ranh gii chuyn i t dòng chy theo lp sang dòng chy ri Các phng trình áp dng jTkTjTTNATKTTxkxDkRRPDtDkααυω jLjLNATKLxkxDRRPDtDkLυ jTjTwTffNATTRkTtxxdkCCRRkfwCPkCDDTωααυωωωωαωωωωωω332122)(1 Phng trình ng sut Reynolds: Phng trình này áp dng i vi nhng bài toán mô hình dòng chy ri phc tp 43421)(//jiuutρ.
- C ba mu này u tng t nh nhau vi nhng phng trình cn bng cho k và ε.
- Phng pháp tính toán.
- nhng n gin nht,bao gm 2 phng trình trong ó vic gii c lp 2 phng trình chuyn ng cho phép xác nh tc.
- ri và t l chiu dài c lp vi nhau.Mô hình này là mô hình bán thc nghim da trên các phng trình chuyn ng ri vi nng lng ng hc ri k và t l khuych tán ca nó ε .
- Tt c các mô hình ri u xut phát t hai phng trình c bn là phng trình c bn và phong trình ng lng.
- Vi dòng ri hai phng trình này c vit li nh sau: Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK xiutiρρ jijjllijijjiiijjiiuuxxxuxuxuxxxuutuρδµρρρ.
- Hai phng trình này không.
- do vy ta phi tìm thêm các phng trình liên quan.
- khép kín thành mt h phng trình có th gii c.
- Tu theo dng phng trình thêm vào mà ta có các phng pháp khác nhau.
- Trong mô hình k-ε, các phng trình thêm c xây dng nh sau: Theo gi thit v.
- Cơ sở tính toán của phần mềm fluent C s tính toán ca phn mm fluent xut phát t các phng trình vi phân v dòng cht lng da trên phng pháp phân t hu hn.
- Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Các phng trình c s ban u ca phng pháp tính + Phng trình bo toàn v khi lng 0.
- Pressure- based solver( phng pháp tip cn da trên áp sut.
- Density- based solver ( phng pháp tip cn da trên khi lng riêng ) i vi phng pháp tip cn da trên áp sut ch yu áp dng i vi các dòng chy có tc.
- thp và không nén c Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Phng pháp tip cn da trên khi lng riêng áp dng i vi các mô hình có tc.
- dVFAdAdpIAdVrrrrrr...τυνρ Phn mm s da trên phng trình vi phân áp sut ban u.
- tính toán, vi các phn t là các li, phng pháp này thng c áp dng cho dòng chy thng, tc.
- ,EvuWρρωρρρ pvEpkwpjvpiuFρυρυρυρυρυ qGjijziyixiυττττ0 E = H - ρp H=h + 2/2υ Phng pháp tip cn này thng áp dng cho các dòng chy có tc.
- To mt trng tính toán, mô phng môi trng, Fluent gii quyt bài toán trong chuyn ng ngc i vi thân tàu, iu này cho phép kích thc tng i nh ca min tính toán.
- mô phng các chuyn ng ca tàu trong các thi gian tng ng.
- Di ây là thông s gii hn min không gian tính toán i vi tàu, ng thi quy nh các iu kin biên trong quá trình tính toán i vi bài tính toán mô phng tàu bng phn mm Fluent theo [12] và cng có th áp dng cho tính toán và mô phng tàu khi s dng các phn mm khác nh CFX, Flowvision… Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Hình 3.1.1: Gii hn min không gian tính toán ca tàu i vi chng trình tính toán này ta s dng phng pháp chia li t ng s dng trong phn mm Gambit, s li chia cn c theo kích thc tàu, ti các vùng mút mi và mút lái, các mép… s li chia c tp trung nhiu.
- Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Hình 3.2.6: Hình nh mô phng sóng vi Fr = 0,76 Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Khi tàu chuyn ng vi vn tc là v=2m/s tng ng vi s Fr=0,76 thì ph sóng do tàu sinh ra phía sau uôi là rt ln, các h sóng ngang ti mi tàu và thân tàu rt ít.
- Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Hình 3.2.7: Hình nh mô phng sóng vi Fr = 1,52 Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Khi tàu chuyn ng vi vn tc v=5m/s tng ng vi s Fr=1,52 tàu chuyn sang ch.
- ánh giá chính xác ng dòng chy qua thân tàu trong quá trình mô phng bng phn mm Fluent, tác gi ã dng li mô hình tàu vi kích thc bng kích thc ca tàu mô hình.
- Hình nh sóng do tàu sinh khi mô phng tàu bng phn mêm vi V= 1,8m/s Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK Hình 3.2.14.
- Qua quá trình mô phng th nghim mô hình tàu a nng ng phó s c tràn du bng phn mm Fluent so sánh vi mô hình tàu ã kéo th ti b th tàu – Vin KHCN tàu thy Vit Nam ta thy rng.
- Hình nh sóng tàu sinh ra khi mô phng bng phn mm tng i ging vi hình nh sóng ca mô hình tàu ã c kéo thc nghim trong b th.
- Kết quả tính toán và thử nghiệm Vi lun vn này tác gi ã s dng 3 phng pháp tính toán và kim nghim sc cn ca tàu a nng ng phó s c tràn du- Vin KHCN tàu thy.
- Kết luận : Lun vn ã a ra phng pháp tính toán áp lc tác dng lên v tàu t ó a ra phng pháp tính toán sc cn tác tác dng lên tàu khi tàu chuyn ng, quá trình tính toán c thc hin trên tàu mô hình Sao.
- Kt qu tính toán mô phng bng phn mm Fluent và th nghim ti b th i vi tàu a nng ng phó s c tràn du tng i ging nhau.
- sinh viên có th tip cn vi phng pháp ánh giá so sánh sc cn tàu thy, t ó tính toán và th nghim tàu mô hình và tính chuyn trong thit k, th nghim tàu thy.
- Tính toán và mô phng lc cn ca tác dng lên tàu trong iu kin thi tit sóng gió khác nhau.
- Nghiên cu, tính toán và mô phng áp lc tác dng trong trng hp có xét n nh hng ca phn nhô.
- Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK PHỤ LỤC: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG THỨC TÍNH SỨC CẢN Các phng pháp gn úng xác nh sc cn thông thng nht th hin quan h gia h s sc cn d hoc sc cn n v RR/D hoc sc cn toàn tàu RT/D vi tc.
- Nu phng pháp xác nh sc cn d, các công thc phù hp vi nó, xác nh h s sc cn ma sát (Schoenher, ITTC) c h s ph thêm sc cn ma sát.
- Ngun cung cp cho các phng pháp gn úng, trc ht là các kt qu kho sát mô hình sc cn ca hàng lot mô hình ca loi tàu ã xác nh, thay i có h thng các thông s hình dáng, nói chung phù hp vi tng phng pháp.
- Mt s phng pháp gn úng có c t kt qu kho sát mô hình riêng bit, mô hình có kích thc và hình dáng khác nhau, kho sát nhiu giai on khác nhau, thm chí  nhng b th mô hình khác nhau.
- Phng pháp gn úng thng.
- chính xác ca phng pháp càng tng, nhng khong áp dng ca nó cng hp.
- chính xác ln nht thu c t phng pháp da vào hàng lot mô hình b th, mc dù khong áp dng ca chúng thng hp.
- chính xác chun - phng pháp kho sát mô hình sc cn.
- Nu phng pháp nào ó áp dng i vi hình dáng không hoàn toàn phù hp vi loi hình kho sát (ví d: phù hp kích thc chính nhng hình dáng mi hoc uôi khác.
- chính xác ca phng pháp gim.
- Nói chung phng pháp khó áp dng hn nu thiu s thay i h thng các thông s hình dáng và phi áp Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK dng các phng pháp toán thng kê.
- biu din  dng hàm m mà các h s xác nh bng phng pháp hi quy.
- Tính sc cn bng phng pháp này ph thuc nhiu thông s hình dáng.
- Có rt nhiu phng pháp gn úng khác nhau xác nh sc cn t trc hoc gn ây u da vào kt qu kho sát mô hình và kt qu o  các tàu thc.
- Các phng pháp này ging nh các phng pháp da vào kt qu kho sát các sê-ri và h thng cho phép xác nh h s sc cn d hoc sc cn toàn b, hoc sc cn d n v hoc toàn b (Rγ/D, RT/D).
- Các phng pháp c th hin các thông s c xác nh  dng hàm ca các thông s hình dáng và tc.
- Các phng pháp mi hn th hin  dng các công thc, thng nht là hàm m hoc t hp hàm m và hàm c bn mà các h s c xác nh bng phng pháp hi quy.
- Các phng pháp c bit nhiu nht.
- Riêng bin dng ca các phng pháp gn úng tính sc cn tàu là trên c s ã bit sc cn ca tàu mu khác ít so vi tàu thit k.
- Cms Ngoài các phng pháp trên i vi các tàu thông dng ngày nay cng c tính toán nhiu theo công thc holtrop-mennen.
- Gii hn ca phng pháp: Bng 4.2.
- H s lc cn ma sát tm phng tng ng theo ITTC (1957) ρ- trng lng riêng ca nc bin ρ=1.025 kN/m3 ti 150C v: vn tc tàu S- din tích mt t S = L(2T+ B)MC CB-0.2862CM -0.003467 B/T+0.3696 CWP)+2.38ABT / CB CM- h s béo sn gia CB- h s béo th tích L- chiu dài ng nc CWP- h s béo ng nc T- chiu chìm trung bình Luận văn thạc sỹ Ngành: TK máy & TB thủy khí Học viên: Nguyễn Đức Hải Lớp: MTK B- chiu rng tàu ABT- din tích mt ct ngang mi qu lê ti ng vuông góc mi 2

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt