Επίδραση της διαγωγής (TRIM)στην αντίσταση διφόρων μοντέλων πλοίων

Abstract

Η διπλωματική εργασία με τίτλο “Επίδραση της Διαγωγής (Trim) στην αντίσταση διαφόρων μοντέλων και πλοίων” εκπονήθηκε κατά τη διάρκεια του ακαδημαϊκού έτους 2010-2011 στο πλαίσιο του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών στη σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου της Αθήνας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής είναι η μελέτη της επίδρασης της διαγωγής στην αντίσταση μοντέλων και πλοίων, διαφόρων τύπων και μορφών. Στη σημερινή εποχή, είναι ανάγλυφη η ανάγκη για εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση της κατανάλωσης καυσίμου από του πλοιοκτήτες. Για το σκοπό αυτό διερευνώνται διάφοροι τρόποι για την ικανοποίηση αυτής της ανάγκης. Ένας από αυτούς τους τρόπους , είναι η πλεύση του πλοίου υπό μία βέλτιστη κατάσταση διαγωγής στην οποία θα μειώνεται η ολική αντίσταση του πλοίου στην αντίστοιχη ταχύτητα. Για την μελέτη αυτή, πραγματοποιήθηκαν μια σειρά πειραμάτων ρυμούλκησης προτύπων πλοίων σε ήρεμο νερό. Τα πειράματα έγιναν στην πειραματική δεξαμενή του εργαστηρίου Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής (ΕΝΘΥ) του Ε.Μ.Π. και αφορούσαν σε διάφορους τύπους πλοιων και συγκεκριμένα ένα παραδοσιακό σκάφος, ένα semi – swath, ένα bulk carrier, ένα διπλέλικο Ε/Ο, ένα μονέλικο Ε/Ο και ένα ιστιοπλοικό σκάφος. Σε αυτά μετρήθηκε η ολική αντίσταση, η διαγωγή και η παράλληλη βύθιση σε διάφορα βυθίσματα, καταστάσεις διαγωγής και ταχύτητες προκειμένου να εξετάσουμε την επίδραση των διαφόρων καταστάσεων στην ολική αντίσταση και κατ’επέκταση στην ισχύ ρυμούλκησης. Επιπλέον, στα πλαίσια των πειραμάτων αυτών, πραγματοποιήθηκαν και πειράματα δειγματοληψίας της μορφής της ελεύθερης επιφάνειας (Wavecuts) καθώς και ένας περιορισμένος αριθμός πειραμάτων αυτοπρόωσης για το παραδοσιακό σκάφος. Στη συνέχεια της εργασίας γίνεται περιγραφή των πειραμάτων, που διεξηχθησαν καθώς και των μεθόδων ανάλυσής τους. Ακολουθεί παράθεση των αποτελεσμάτων κάθε μοντέλου και σχολιασμός τους ενώ στο τέλος γίνεται μία συνοψη των τελικών συμπερασμάτων.

The purpose of this thesis , is to study the effect of trim on various models’ and ships’ resistance. In our times, the ship owners search for ways to save energy and reduce fuel consumption. One of these ways could be the optimization of the ship’s position in water (trimming), in order to reduce the total resistance in the current speed. For this reason, a series of experiments for models in calm water, were carried out. The experiments were conducted in the towing tank of the Department of Hydrodynamics, for various models of ships, and in particular for a traditional boat, a semi-swath, a bulk carrier, two passenger ships and a sailing boat. In these experiments we measured the resistance, the pitch and the heave, in various drafts, trims and velocities, in order to examine the effect of trim on the resistance of models and on the Effective Horse Power of the real ships. In addition to the above, wavecuts and self propulsion experiments were conducted for the traditional boat. During the thesis, there is description and analysis of the experiments that were conducted. Moreover, we present the results along with some comments and in the end we summarize some of the conclusions.