Πειράματα πρόσθετης αντίστασης κυματισμών σε πρότυπα πλοίων

Abstract

Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία διερευνάται πειραματικά η δυναμική συμπεριφορά προτύπων πλοίου σε τυχαίους κυματισμούς. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στην Πειραματική Δεξαμενή του Εργαστηρίου Ναυτικής και Θαλάσσιας Υδροδυναμικής του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Κύριος σκοπός είναι ο προσδιορισμός της πρόσθετης αντίστασης του πλοίου σε κυματισμούς. Για το λόγο αυτό, πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε δύο μοντέλα, ένα bulk carrier και ένα επιβατηγό, στα οποία μετρήθηκε η πρόσθετη αντίσταση τόσο σε αρμονικούς, όσο και σε τυχαίους κυματισμούς που προσομοιώνουν πραγματικές καταστάσεις θάλασσας του Ατλαντικού Ωκεανού. Χρησιμοποιώντας υπάρχουσα μεθοδολογία, προσεγγίζεται η πρόσθετη αντίσταση σε τυχαίους κυματισμούς κατόπιν συνθέσεως της πρόσθετης αντίστασης όπως προκύπτει από τους ημιτονικούς κυματισμούς. Μελετάται, παράλληλα, η επίδραση της διαγωγής στο ήρεμο νερό και στους τυχαίους κυματισμούς. Τέλος, υπολογίζεται η μείωση της ταχύτητας των μοντέλων στους κυματισμούς έτσι, ώστε να παρουσιάζουν την ίδια αντίσταση με το ήρεμο νερό.

In the present thesis, the dynamic behavior of ship models in irregular waves has been extensively tested. The experimental testing was carried out in the towing tank of the Laboratory of Ship and Marine Hydrodynamics at the National Technical University of Athens The main purpose of this work was the evaluation of the added resistance of ships in waves. Different trim conditions were tested both in calm and rough waters. Results, referring to the drag, the heave, the pitch angle and the wave elevation are presented below. The wave spectrum has been chosen according to the real sea state conditions that the ship is expected to operate. Moreover, the dynamic response of the model has been tested for a series of regular head waves. A method to evaluate the added resistance will be discussed. In addition, the model speed in waves was reduced to match the calm water resistance at operating speed. Useful conclusions are drawn following the discussion of the experimental results.