بررسی روش های متداول در محاسبه مقاومت و توان شناورهای تجاری استاد راهنما : جناب آقای مهندس مونسان   استاد ناظر : جناب آقای دکتر طهماسبی

هدف از پروژه : نیروی مقاومت کل شناور در بیشترین سرعت رو به جلو تخمین توان خروجی موتور

روش های تخمین مقاومت و توان در شناورها HOLTROP HOLENBACH SERIES 60 VAN OORT MICHLET

محدوده کاربرد روش ها : Holtrop Van oort Series 60 Algorithm Low speed limt High speed limit Holtrop FnL= 0.80 Van oort FnL= 0.50 Series 60 Fnv=0.282 Fnv=0.677

Holtrop van oort Series 60 0.55 < Cp< 0.85 8 < L < 80 3.9 < L/B < 15 3 < L/B < 6.2 2.1 < B/T < 4.0 0.5 < Cp< 0.73 Series 60 -7 < 100LCG/L < 2.8 0.6 < Cb < 0.8 5 < V < 3000 5.5 < L/B < 8.5 1.9 < B/T < 4.0 2.5 < B/T < 3.5 0.70 < Cm < 0.97 -2.48 % < LCB <3.51 % 10 < ic < 46

holenbach draft design ballast deign design draft ballast draft Fn,min , CB ≤ 0.6 0.17 0.15+0.1*(0.5-CB) Fn,min , CB > 0.6 0.17+ 0.2*(0.6-CB) Fn.max 0.642-0.635*CB+0.15*CB2 0.32+0.2*(0.5-CB) holenbach draft design ballast deign   4.490-6.008 5.450-7.047 CB 0.601-0.830 0.559-0.790 L/B 4.710-7.106 4.949-6.623 B/T 1.989-4.002 2.967-6.120 LOS/LWL 1.000-1.050 LWL/L 1.000-1.055 0.945-1.000 DP/TA 0.430-0.840 0.655-1.050

تخمین توان در شناورها به روش HOLTROP اجزای مقاومت : RTOTAL = RF(1+K1) + RAPP + RW + RB + RTR + RA RAPP = 0.5 V2 SAPP (1+K2)CF RW = C1C2C5g exp{m1.Fnd + m2 Cos(λ.Fn-2)} RB = 0.11 exp(-3PB-2)Fni3 ABT g /(1+ Fni2) RTR = 0.5 V2 AT.C6 RA = 0.5 V2S.CA

اجزا راندمان سیستم رانش :

PB = 2πnQ Q = brake torque (KN – m) n = revolution per sec

ηD = ηH.ηO.ηR ηH = hull efficiency ηo = open-water propeller efficiency ηR = relative rotative efficiency PD = delivered power at propeller RT = total resistance V = ship speed

محاسبه راندمان بدنه :

محاسبه مستقیم راندمان تحویل شده : ηD 0.6 – 0.7 for cargo ships ηD 0.4 – 0.6 for tugs

محاسبه توان خروجی موتور:

روش HOLENBACH در تخمین مقاومت : RT = RR + RF RR = CR . ρ/2 . V2 . (B .T / 10) RF = 0.5 ρ v2 Swet CF CR,Standard =c11 + c12 Fn + c13 Fn2 + CB .(c21 + c22 Fn + c23 Fn2) + CB2. (c31 + c32 Fn + c33Fn2) CF =

Single-screw ships Twin-screw ships parameters Design draft Ballast draft c11 -0.5742 -1.50162 -5.3475 c12 13.3893 12.9678 55.6532 c13 90.596 -36.7985 -114.905 c21 4.6614 5.55536 19.2714 c22 -39.721 -45.8815 -192.388 c23 -351.483 121.82 388.333 c31 -1.14215 -4.33571 -14.3571 c32 -12.3296 36.0782 142.738 c33 459.254 -85.3741 -254.762

محاسبه مقاومت و توان برای 5 شناور 277.35 m LOA طول کلی شناور 265.342 m LWL طول خط آبخور 264 m LBP طول بین دو عمود 40 m B عرض 24 m Depth عمق 12.1 m TF آبخور در محل عمود سینه 12.1 m TA آبخور در محل عمود پاشنه 73238.023 m3 حجم جابجایی -5.992 % LCB مرکز بویانسی طولی 27 m2 ABT مساحت مقطع عرضی حبابی سینه 5.216 m HB مرکز حبابی بالاتر از خط کیل 0.523 CB ضریب بلوکی 0.594 CP ضریب منشوری 0.959 CM ضریب مقطع میانی 0.837 CWP ضریب صفحه آبخور مشخصات شناور اول :

نتایج محاسبه مقاومت شناور اول : METHOD RT V(m/s) PE ηT PS % خطا HOLTROP 398.49 8.514 3392.7 0.6014 5641.3 14 HOLENBACH 561.85 4783.6 7954 20.51 SERIES 60 393.82 3353 5575.1 15.53 VAN OORT 474.23 4037.6 6713.5 1.72 MICHLET 975.04 8301.5 13803 109.14

مشخصات شناور دوم : 198.48 m LOA طول کلی شناور 190.762 m LWL طول خط آبخور 180.15 m LBP طول بین دو عمود 27.8 m B عرض 15.23 m Depth عمق 8.25 m TF آبخور در محل عمود سینه TA آبخور در محل عمود پاشنه 27055.322 m3 حجم جابجایی -5.068 % LCB مرکز بویانسی طولی 19 m2 ABT مساحت مقطع عرضی حبابی سینه 3.063 m HB مرکز حبابی بالاتر از خط کیل 0.388 CB ضریب بلوکی 0.620 CP ضریب منشوری 0.963 CM ضریب مقطع میانی 0.861 CWP ضریب صفحه آبخور

نتایج محاسبات مقاومت شناور دوم : METHOD RT V(m/s) PE ηT PS % خطا HOLTROP 696.399 9.77436 6806.86 0.640874 10621.214 6.95 HOLENBACH 769.883 7525.114 11741.96 2.86 SERIES 60 783.4 7657.23 11948.11 4.67 VAN OORT 944.67 9233.55 14407.74 26.22 MICHLET 1369.245 13383.49 20883.19 82.95

مشخصات شناور سوم : 217 m LOA طول کلی شناور 208.352 m LWL طول خط آبخور LBP طول بین دو عمود 32.2 m B عرض 19.4 m Depth عمق 11 m TF آبخور در محل عمود سینه TA آبخور در محل عمود پاشنه 42197.73 m3 حجم جابجایی -5.021 % LCB مرکز بویانسی طولی 16 m2 ABT مساحت مقطع عرضی حبابی سینه 4.648 m HB مرکز حبابی بالاتر از خط کیل 0.463 CB ضریب بلوکی 0.615 CP ضریب منشوری 0.963 CM ضریب مقطع میانی 0.857 CWP ضریب صفحه آبخور

نتایج محاسبات مقاومت شناور سوم : METHOD RT V(m/s) PE ηT PS % خطا HOLTROP 1604.091 11.5749 18567.193 0.6392 29047.55 0.86 HOLENBACH 1533.56 17750.8 27770.34 3.58 SERIES 60 1535.27 17770.6 27801.31 3.46 VAN OORT 1697.86 19652.56 30745.56 6.76 MICHLET 2781.085 32190.78 50361.105 74.87

مشخصات شناور چهارم : 243.35 m LOA طول کلی شناور 235.032 m LWL طول خط آبخور 232.4 m LBP طول بین دو عمود 32.2 m B عرض 19.5 m Depth عمق 12 m TF آبخور در محل عمود سینه TA آبخور در محل عمود پاشنه 56048.859 m3 حجم جابجایی -7.372 % LCB مرکز بویانسی طولی 18 m2 ABT مساحت مقطع عرضی حبابی سینه 4.827 m HB مرکز حبابی بالاتر از خط کیل 0.497 CB ضریب بلوکی 0.637 CP ضریب منشوری 0.967 CM ضریب مقطع میانی 0.868 CWP ضریب صفحه آبخور

نتایج محاسبات مقاومت شناور چهارم : METHOD RT V(m/s) PE ηT PS % خطا HOLTROP 1482.301 11.112 16741.33 0.6651 24765.19 14.11 HOLENBACH 1586.126 17625.03 26499.82 8.09 SERIES 60 1556.45 17295.27 26004.01 9.82 VAN OORT 1977.02 21968.65 33030.59 14.56 MICHLET 3194.287 35494.92 53367.79 85.1

مشخصات شناور پنجم : 277.35 m LOA طول کلی شناور 265.342 m LWL طول خط آبخور 264 m LBP طول بین دو عمود 40 m B عرض 24 m Depth عمق 12.1 m TF آبخور در محل عمود سینه 12.1 m TA آبخور در محل عمود پاشنه 73238.023 m3 حجم جابجایی -5.992 % LCB مرکز بویانسی طولی 27 m2 ABT مساحت مقطع عرضی حبابی سینه 5.216 m HB مرکز حبابی بالاتر از خط کیل 0.523 CB ضریب بلوکی 0.594 CP ضریب منشوری 0.959 CM ضریب مقطع میانی 0.837 CWP ضریب صفحه آبخور

نتایج محاسبات مقاومت شناور پنجم : METHOD RT V(m/s) PE ηT PS % خطا HOLTROP 2587.218 12.964 33540.69 0.6926 48427.22 11.79 HOLENBACH 2272.742 29463.83 42540.9 22.51 SERIES 60 2317.89 30049.13 43385.98 21.02 VAN OORT 3070.75 39809.203 57477.914 4.7 MICHLET 3952.147 51235.64 73975.79 34.75

مقایسه خروجی روش ها : HOLTROP HOLENBACH SERIES 60 VAN OORT MICHLET VESSEL 1 14 20.51 15.53 1.72 109.14 VESSEL 2 6.95 2.86 4.67 26.22 82.95 VESSEL 3 0.86 3.58 3.46 6.76 74.87 VESSEL 4 14.11 8.09 9.82 14.56 85.1 VESSEL 5 11.79 22.51 21.02 4.7 34.75 TOTAL 9.542 11.51 10.9 10.792 77.362

نرم افزار Michlet : تاریخچه مبنای کار و محاسبات محدودیت های michlet نرم افزارهای آینده (SWPE)

محیط کار نرم افزار: وارد کردن پارامترها :

گرفتن خروجی : صفحه اصلی نرم افزار :

خروجی مقاومت :

الگوی موج :

پایان