Optimization of ship's bow for the added resistance in waves

Bolbot, Victor; Μπόλμποτ, Βίκτωρ

dc.contributor.author	Bolbot, Victor	en
dc.contributor.author	Μπόλμποτ, Βίκτωρ	el
dc.date.accessioned	2016-02-05T08:32:59Z
dc.date.available	2016-02-05T08:32:59Z
dc.date.issued	2016-02-05
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/41929
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11149
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Added resistance	en
dc.subject	Added resistance in short waves	en
dc.subject	Parametric ship design	en
dc.subject	Hull form optimization	en
dc.subject	CAESES	en
dc.subject	Πρόσθετη αντίσταση	el
dc.subject	Πρόσθετη αντίσταση στα κοντά κύματα	el
dc.subject	Παραμετρική σχεδίαση πλοίου	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση μορφής γάστρας	el
dc.title	Optimization of ship's bow for the added resistance in waves	en
dc.title	Βελτιστοποίηση μορφής πλώρης ως προς την πρόσθετη αντίσταση κυματισμού	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ship design	en
heal.classification	Parametric modeling	en
heal.classification	Σχεδίαση πλοίου	el
heal.classification	Παραμετρική μοντελοποίηση	el
heal.classification	Βελτιστοποίηση μορφής γάστρας πλοίου	el
heal.classification	Optimization of ship's hull form	en
heal.classification	Ναυτική Υδροδυναμική	el
heal.classification	Ships--Hydrodynamics	en
heal.classification	Added resistance in waves	en
heal.classification	Πρόσθετη αντίσταση κυματισμού	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/c4c89e8bac05721991e964226c25b50c99bfd71b
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/c4c89e8bac05721991e964226c25b50c99bfd71b
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/f153a1858b050e85acd4d48b9602986e66543497
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85121614
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-01-18
heal.abstract	Every shipping company has a goal to reduce operational costs and increase income. One possible way to achieve that is by optimizing ship's hull in respect to calm water resistance. However, because ships seldom travel at still water conditions, it is important also to introduce the effect of the added resistance in waves. For large ships, added resistance in waves is mainly the result of wave diffraction around the ship while the added resistance due to motions has a small contribution. The available theoretical methods at the moment find it hard to evaluate accurately the diffraction component of added resistance in short waves. This makes necessary the use of semi-empirical approach or CFD methods. Added resistance is also important for minimization of the Energy Efficiency Design Index (EEDI). Added resistance affects the selection of suitable Sea Margin and fw correction factor, which accounts for the decrease of speed in representative sea conditions. A reduction in added resistance will affect positively the EEDI. The development of computers during last century allowed the use of parametric models created in CAD/CAE systems for representation of hulls forms. New optimization solution techniques such as Sobol functions and genetic algorithms set up the necessary background for effective and quick optimization. All of these are present in CAESES/Friendship-Framework. In this diploma thesis, the bow of a large tanker (KVLCC2) is optimized in terms of the added resistance in waves using CAESES/Friendship-Framework for creation of parametric model and optimization. Ship's bow is also optimized for total resistance, using Holtrop-Mennen method for estimation of calm water resistance. In the last stage, ship's bow is optimized for EEDI. The resulted maximum continuous rating of ship's main engine is compared with the minimum required power in adverse conditions.	en
heal.abstract	Ο στόχος της κάθε ναυτιλιακής εταιρείας είναι η ελαχιστοποίηση των εξόδων διαχείρησης και αύξηση των εσόδων. Ένας τρόπος να επιτευχθεί αυτό είναι η βελτιστοποήση της γάστρας ως προς την αντίσταση σε ήρεμο νερό. Ωστόσο, επειδή τα πλοία σπάνια πλέουν σε ήρεμη θάλασσα είναι σημαντικό να παρθεί υπόψην και η πρόσθετη αντίσταση σε κυματισμούς. Για τα μεγάλα πλοία, η πρόσθετη αντίσταση σε κυματισμούς είναι κυρίως αποτέλεσμα της περίθλασης των κυμάτων γύρω άπο το πλοίο, ενώ η πρόσθετη αντίσταση λόγω των κινήσεων έχει μικρή συνιστώσα. Οι διαθέσιμες θεωρητικές μεθόδοι αυτή την στιγμή δυσκολεύονται στο να υπολογίσουν με ακρίβεια το κομμάτι της περίθλασης στα κοντά κύματα. Γι'αυτό είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθoύν ημι-εμπειρικές μέθοδοι η μεθόδοι της υπολογιστικής υδροδυναμικής. Η πρόσθετη αντίσταση σε κυματισμούς είναι επίσης σημαντική για την ελαχιστοποίηση του δείκτη ενεργειακής αποδοτικότητας της σχεδίασης (EEDI). Η πρόσθετη αντίσταση των κυματισμών επηρεάζει το περιθώριο ισχύος της μηχανής που επιλέγεται, καθώς και το διορθωτικό παράγοντα της πτώσης της ταχύτητας σε αντιπροσωπευτική κατάσταση θάλασσας fw. Μείωση της πρόσθετης αντίστασης θα επηρεάσει θετικά τον ΕΕDI. H ανάπτυξη των υπολογιστών κατά τον τελευταίο αιώνα επέτρεψε την χρήση των παραμετρικών μοντέλων, δημιουργημένων σε συστήματα СAD/CAE για την αναπαράσταση της μορφής της γάστρας. Νέες τεχνικές επίλυσης προβλημάτων όπως οι συναρτήσεις Sobol και οι γενετικοί αλγόριθμοι, έθεσαν τα απαραίτητα θεμέλια για αποτελεματική και γρήγορη βελτιστοποίηση. Όλες αυτές οι τεχνικές υπάρχουν στο CAESES/Friendship-Framework. Σε αυτή την διπλωματική εργασία βελτιστοποιείται μορφή πλώρης ενός μεγάλου τανκερ (KVLCC2) ως προς την πρόσθετη αντίσταση κυματισμών χρησιμοποιώντας CAESES/Friendship-Framework για την δημιουργία παραμετρικού μοντέλου και βελτιστοποίηση. Επίσης η μορφή της πλώρης βελτιστοποιείται ως προς την συνολική αντίσταση, χρησιμοποιώντας την μέθοδο Holtrop-Mennen για την εκτίμηση της αντίστασης σε ήρεμο νερό. Σε τελευταίο στάδιο πραγματοποείται βελτιστοποίηση της μορφής πλώρης ως προς τον δείκτη EEDI. Η επιτευχθείσα μέγιστη συνεχόμενη ισχύς της μηχανής συγκρίνεται με την ελάχιστη απαιτούμενη άπο τους κανονισμούς.	el
heal.advisorName	Papanikolaou, Apostolos	en
heal.advisorName	Παπανικολάου, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Zaraphonitis, George	en
heal.committeeMemberName	Ζαραφωνίτης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ginnis, Alexandros	en
heal.committeeMemberName	Γκίνης, Αλέξανδρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μελέτης Πλοίου και Θαλασσίων Μεταφορών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	103 σ.
heal.fullTextAvailability	true