. . Ayuda a traducir artículos en inglés. . .
Su Excelencia, Sun y Ohman
Centro Faltingsen para Buques y Estructuras Marinas, Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, Trondheim 7491, Noruega
El análisis de los cascos de planeo a menudo ignora su gravedad. Sin embargo, existen serios problemas. Sun y Faltinsen (2007) utilizaron la teoría de las células T bidimensionales y el método de elementos límite bidimensionales para estudiar el efecto de la gravedad sobre la estabilidad de un casco prismático. En este artículo ampliaremos este enfoque y estudiaremos los movimientos inestables del casco y la planificación de carga a velocidades de planeo moderadas. La velocidad de avance de un casco deslizante está dada por la flotabilidad oscilatoria forzada de los Estados Unidos, o Booth. No estamos expuestos a ondas incidentes. Maluya y Song (1994) también realizaron un análisis similar. El sistema de coordenadas fijo del espacio y el sistema de coordenadas fijo del cuerpo definen el gráfico. 1. El avión del agente está en aguas tranquilas, con el eje Z apuntando hacia arriba. Planifique el casco para que mire en la dirección X negativa. El origen está fijado en el centro de gravedad (gas) del casco. El eje x apunta hacia atrás y el eje y apunta hacia estribor. Cuando el arco está doblado, el ángulo de ajuste instantáneo se define como un valor positivo. La posición del gas del horno de coque
Las coordenadas fijas en el espacio son (10 gramos, 0 gramos). Las coordenadas fijas del cuerpo se pueden comparar con el gramo) coseno gramo) Huang Da Chen gramo) Huang Da Chen gramo) certificado de origen. El potencial de velocidad (coordenadas x, y, t) se introduce para describir la corriente del barco. La velocidad puede satisfacer la ecuación tridimensional de Laplace. El mecanismo satisface condiciones de superficie libre totalmente no lineales y condiciones de contorno precisas. Luego introducimos el casco con relación de esbeltez = D/L, donde D es el calado y L es la eslora. Bajo el supuesto de una figura delgada, tenemos /x? Australia(),/? Australia(1),/Z? Australia(1). Además, tenemos /X? Australia(),/año? Australia(1),/Z? Australia (1) y suponemos que el ángulo tangente es pequeño. Haciendo caso omiso del orden australiano (2), se obtienen las ecuaciones de Laplace bidimensionales y las condiciones de contorno publicadas en todo el avión, dadas las ecuaciones rectoras y las condiciones de contorno.
Donde g es la aceleración debida a la gravedad y el vector normal (NX, Nueva Zelanda) es el vector bidimensional normal del avión. Para cascos prismáticos, ¿nosotros? X = 0. El movimiento inestable se describe para el tambor 3 = 3A Wong Tai Sin (T) o en el tono 5 = 5A Wong Tai Sin (T) para T 0. El tono es positivo cuando el tambor está arriba y el tono es positivo cuando el arco está arriba. Para los tres puntos anteriores, 5 se refiere a la derivada temporal. Además, tenemos condiciones de campo lejano. Sun y Faltinsen (2007) describen un ecualizador en BEM para resolver problemas bidimensionales. (1)-(4). En el límite, el fino chorro se corta a lo largo de la superficie del objeto. Cuando el flujo se separa de los dedos de la familia en forma de V, se aplica un modelo de separación de flujo similar al de Zhao et al (1996). Delgadas salpicaduras de agua se elevarán a ambos lados del tramo, y luego de salir, serán entregadas al fondo para la extracción de agua. Para evitar que las olas rompan, se impide que las finas salpicaduras que se vuelcan accedan al agua subyacente. Sun y Faltinsen (2007) detallaron esquemas numéricos para recortar aviones de pasajeros delgados y recortar aerosoles delgados. Sin embargo, existen desafíos numéricos, entre ellos los problemas de inestabilidad descubiertos hasta ahora.
El casco original es una superficie libre estable planificada, por lo que el flujo inicial puede calcularse a partir de la estabilidad de Sun y Faltingson (2007). Luego se consideran las oscilaciones forzadas de protuberancias o compartimentos inestables. Se puede calcular la fuerza vertical total histórica y el momento de cabeceo del casco de gas del horno de coque en ese momento. La fuerza vertical es positiva y la dirección Z es positiva, lo que hace que la proa se mueva y el momento de cabeceo para mover la popa hacia abajo es positivo. Los cálculos numéricos se pueden realizar de la siguiente manera. Inicialmente, varios aviones fijados verticalmente a la misma distancia de la Tierra penetraron el casco. En algunos aviones es NX =
en la foto. 2. En cada avión que se cruza, la altura de la superficie libre y los potenciales de velocidad se denominan guía de cálculo de estabilidad de la superficie libre. El ecualizador viene dado por un mecanismo con estas condiciones de superficie libre y condiciones de contorno. (2) El problema del valor límite se puede resolver en el plano bidimensional para resolver el límite entre los dos lados. Luego, el caparazón de presión puede calcular fenilpropanolamina =/tonelada [(/año) 2 (/Z uso) 2] donde está la densidad del agua en Guangzhou y la presión atmosférica de la Autoridad Palestina.
La presión combinada correcta en esta sección dará como resultado fuerzas verticales sobre la falla. Cuando se conocen las fuerzas transversales en todos los aviones NX, tenemos una distribución aproximada de las fuerzas transversales a lo largo del casco. A partir de esta distribución de fuerzas, podemos hacer integrales.
Se obtienen la fuerza vertical total y el momento de cabeceo. En el siguiente paso de tiempo, la altura de la superficie libre y el potencial de velocidad se actualizan en la superficie libre de cada aeronave utilizando condiciones de superficie libre y ecualizadores. El método de Runge-Kutta de cuarto orden de (3) y (4). Podemos seguir calculando hasta que la distancia que ha avanzado el casco sea igual al intervalo de tiempo a través del avión. Luego, descartamos el plano No. 1 e introdujimos el nuevo plano No. 7, por lo que siempre lo usamos en el cálculo de NX = 6. Calculando que el casco inicial de este nuevo avión comienza a moverse más, continuaremos descartando el casco trasero del avión e introduciendo el casco delantero del nuevo avión. De esta forma, el cálculo puede continuar. Frente al avión más importante, el No. 6 dijo que en la Figura 2, una pequeña parte del casco ha sido ignorada en el programa anterior. En cambio, esta porción de la fuerza sería un cálculo simplificado que ignora implicaciones serias. De hecho, para solucionar este problema, el agua en el casco se mueve tan rápido que el flujo de agua acelerado es mucho mayor que la aceleración de la gravedad. Este método simple es el mismo que el de Lin et al (1995). Función de aproximación de fuerza vertical de falla f (x, ton) = Clase D (video)/dt = VDA/dt Tratamiento de virus/medicamento donde A (décimo, t) y V (décimo t) son frecuencias infinitas de la masa adicional bidimensional es la sección vertical a la velocidad de entrada del agua. A partir de la condición límite (5) del cuerpo bidimensional, el Capítulo 5 (Décima tonelada) se puede escribir como 35 sistemas operativos UX. (diez toneladas) = m (b) La masa adicional de 2 y b (diez toneladas), como medida del haz local desde aguas tranquilas y c metros, es el factor de corrección. Usando una solución similar
Zhao y Faltingson (1993), los dos factores del ángulo de elevación muerto dan C = 0,787 y = 1,5. Se realizaron experimentos inestables con el método de cálculo numérico de Troesch (1992) y los siguientes parámetros. El cascarón prismático de la viga es b = 0,318 m. Punto seco. El ángulo de inclinación es la relación de aspecto húmeda promedio en condiciones estables W = 3,0. El COG en esta posición describe el traje de refrigeración líquida/B = 1,47 y el vector/B = 0,65, y el COG y el vector del traje de refrigeración líquida medidos desde la popa a lo largo de la quilla son las líneas normales de la quilla del COG. El número de Froude del haz se calcula mediante 1/2 = 2,5 de f nota: = ≤/(GB). Las amplitudes del movimiento de elevación y del campo de movimiento son 3A = 0,036B y 5A respectivamente. Se utilizan cinco frecuencias (B/g) 1/2 = 0,85, 1,13, 1,4, 1,7 para calcular 1,95 hectáreas. En algunos cascos de transaéreos tiene una clasificación NX=11. Durante este período se agregó una nueva aeronave, que se puede dividir por la velocidad del casco de la aeronave fija en el espacio de separación, que es de aproximadamente 0,02 s, por lo que hay pequeñas perturbaciones regulares y las fuerzas y momentos se registran en el rango especificado. tiempo durante este período. Sin embargo, la amplitud del ruido es mucho menor que la amplitud de toda la oscilación, y el ruido durante este período es mucho más corto que el ruido durante el levantamiento de levantamientos o compartimentos. Además, aumentar NX da como resultado una curva más suave con el tiempo. La oscilación total no tiene ningún efecto evidente. A partir de la historia temporal de la fuerza longitudinal o momento de cabeceo, podemos hacer un análisis de Fourier y encontrar las diferentes amplitudes armónicas. La función de historia temporal f (ton) se puede ampliar a
La amplitud del primer armónico 1 y B 1 se utilizan para estimar el coeficiente de masa adicional y el coeficiente de amortiguación, mediante una matriz = [(1) ¿matriz? Matriz sub]/(2 sub) y matriz b = (2 1) matriz/(sub) La matriz (1) y la matriz (b 1) en la matriz normalizada se refieren a las amplitudes de 1 y B 1, que son de la Fuerza vertical (1 = El experimento de movimiento de cabeceo y momento de cabeceo definido en la dirección positiva es diferente de la definición actual. Experimentos comparativos entre el experimento 35, A 53 y B 35
No linealidad del coeficiente de fuerza restauradora número de Lauder versus tiempo. Sin embargo, para Troesch (1992) simple, se utiliza un modelo lineal para determinar la matriz C.
= 0 datos experimentales, el casco continúa abultándose o aplanándose en un estado estable. En los experimentos a comparar, ¿decidimos de la misma manera? matriz. La masa adicional calculada y el coeficiente de amortiguación se comparan en cinco frecuencias diferentes y los resultados experimentales se muestran en la Figura 3. importar y exportar. Experimento del método; método de cálculo actual de la calculadora. Excepto 35, todos los coeficientes de amortiguamiento y los coeficientes de masa adicionales parecen ser independientes.
Frecuencia. Hay muchas diferencias entre los experimentos y los cálculos a 35, pero el protocolo parece mejor para frecuencias más altas. De la teoría unificada y de la teoría de zonas tradicional (Newman y Sclavounos, 1981) se puede ver que el problema de los efectos tridimensionales tiene más que ver con la teoría de las zonas de frecuencias más bajas. Esto también se puede aplicar a este método porque tenemos algunas terceras dimensiones que se ignoran. Los resultados muestran que el efecto tridimensional de cola cuadrada descrito por Sun y Faltinsen (2007) afectará significativamente el casco actual de esta unidad. Después de algunas modificaciones en los efectos 3D, se lograron buenos resultados. El mismo efecto 3D corregido también se aplica en la viga. El resultado muestra el gráfico 3D corregido. 4. Luego, los coeficientes de amortiguación del protocolo mejoran y permanecen casi independientes de la frecuencia. Las 35 expectativas del acuerdo son mejores. Los otros tres coeficientes están ligeramente relacionados con la frecuencia. Los experimentos también han demostrado que la dependencia de la frecuencia aumenta ligeramente la masa. Sin embargo, hubo mayor acuerdo en frecuencias más altas y mayores diferencias en frecuencias más bajas. Debemos informar sobre otra influencia, que afecta la comparación. ¿Cuál es su impacto en el coeficiente de elasticidad estimado? matriz. Estos coeficientes se utilizan en Troesch (1992), que no se proporciona directamente en su artículo. ¿Los errores en la matriz C causarán diferencias mayores en las frecuencias más bajas de la matriz A, ya que se calcula a partir de la matriz A =
1)? submatriz]/(2 sub). El error es proporcional a 1/2. Además, el efecto 3D estaba cerca del punto donde el alambre de porcelana comenzó a mojarse, lo que resultó en una sobreestimación de la posición de la tropa cerca de esta ubicación.
Programa Sun y Faltinson (2007). Este efecto también puede conducir a resultados erróneos en masa adicional y coeficientes de amortiguación. Nuevamente, el efecto debería ser más prominente en las frecuencias bajas. Nuestros planes futuros son estudiar los efectos de la no linealidad, que es particularmente importante para los barcos que se deslizan sobre las olas.
Simulación numérica de un barco de planeo
Mario Caponnetto, director de la empresa suiza Lola Propeller
Este artículo realiza una simulación numérica del flujo de ranuras de cerámica dura. La investigación en este tipo de barcos ha sido difícil en el pasado, generalmente mediante métodos existentes, como métodos de agrupación que se adaptaron a los barcos convencionales. La razón se debe al campo de flujo particularmente complejo del barco de planeo.
Se genera una fina capa de agua (spray) a partir de la línea de estancamiento y el gradiente de presión en esta zona es alto. Dependiendo de la forma y la velocidad del casco, el rápido flujo de agua puede permanecer solo en la porcelana y eventualmente volverse a unir a los lados del casco o crear remolinos. Las vigas se pueden secar parcialmente humedecidas a altas velocidades con agua circulante a velocidades más bajas. Las olas de proa y popa resultantes suelen ser pronunciadas y pueden dañar y disipar energía de su contenido.
Debido a estas funciones especiales, el método de flujo potencial no es adecuado para cálculos de deslizamiento del casco, y no es imposible calcular superficies libres altamente geométricamente no lineales con cualquier método.
El método presentado en este artículo se basa en un número limitado de códigos concurrentes y el cálculo de la superficie libre adopta el método de captura receptora (volumen de fluido).
Los resultados muestran que las formas reales de los cascos y los cascos de una sola línea obtenidos con este método son muy satisfactorios; algunos ejemplos se presentan en la documentación.
Introducción
Los barcos de planeo cerámicos son casi todos yates en el campo de la navegación y se utilizan principalmente para fines civiles y militares de tamaño pequeño y mediano. A pesar de ello, los arquitectos no disponen de herramientas adecuadas para diseñar, analizar y optimizar este tipo de embarcaciones marítimas. Un método analítico comúnmente utilizado para predecir y decorar barcos es el conocido método Savitsky y sus variantes. La principal desventaja del método Savitsky es que sólo es aplicable a tipos de polilíneas estrictamente únicas, es decir, no puede tener en cuenta adecuadamente ningún cambio en las vigas angulares y la sustentación sin carga. La fórmula es una mezcla de datos experimentales y teóricos y algunas aproximaciones pueden resultar importantes.
Por ejemplo, el efecto de la presión hidrostática y la ubicación del centro de presión son fenómenos reales demasiado simplistas y aproximados. En términos generales, cuando el casco está torcido y el cálculo se realiza a baja velocidad, pueden ocurrir errores mayores. También existen algunas series de sistemas, pero ahora la forma real del barco de planeo suele utilizar una serie diferente. Además, esta no es una práctica común. La mayoría de los astilleros realizan grupos de remolque durante las pruebas de modelos, principalmente debido a limitaciones obvias de tiempo y costos en los barcos típicos. Todos estos factores hicieron que predecir el rendimiento de las cepilladoras fuera una ciencia de vanguardia en ese momento, y los resultados eran bastante inciertos. La necesidad de un método fiable para calcular directamente el campo de flujo de un barco de planeo impone grandes exigencias al diseñador, pero debido a las complicaciones de las matemáticas, el flujo es obvio. Esto se debe a la presencia de salpicaduras de agua, el flujo y retroceso junto a la botella de porcelana, el flujo complejo en el haz y la presencia de olas rompientes. Algunos códigos CFD desarrollados recientemente pueden ahora calcular superficies libres fluidas y grandes deformaciones. Particularmente exitosas son aquellas tecnologías de fluidos críticos de flujo continuo. En este caso, el aire y el agua se calculan simultáneamente; los dos fluidos no se consideran por separado sino como un todo con propiedades físicas diferentes. Las propiedades tangibles de un fluido real dependen de las propiedades de los dos fluidos constituyentes y de las fracciones de volumen escalares (c) representadas por estas dos fases (es decir, ? = 1 agua y C = 0 aire). Un valor de c entre 0 y 1 indica una interfaz que no es discontinua y depende principalmente del tamaño de la cuadrícula. El código comercial del cometa, desarrollado en el ICCM de Hamburgo, adopta un enfoque similar. Este código es un complemento del método de volúmenes finitos para resolver ecuaciones RANS, incluidos los métodos de cálculo para superficies libres. El programa se ha utilizado para un gran número de cálculos de barcos de planeo y se ha comparado con datos experimentales con resultados satisfactorios. Ahora se pueden calcular curvas de resistencia precisas para diferentes desplazamientos y posiciones del centro de gravedad en uno o dos días, lo que tiene claras ventajas para los diseñadores de barcos (y hélices).
Cuadrículas y Pruebas
En el programa, se necesita una malla precisa y eficiente para calcular el campo de flujo con la precisión requerida y limitaciones de tiempo realistas. Aunque Comet crea mallas estructuradas y no estructuradas, para nuestro problema utilizamos un hexaedro estructurado multicuadrícula con celdas. Por lo general, se utilizan nueve ladrillos para determinar el dominio computacional, con los bloques distribuidos entre las celdas y el gradiente esperado para una cuadrícula perfecta sea mayor. Las celdas son perfectas para capturar capas límite y de pulverización a lo largo de la superficie del casco, así como para calcular olas por encima y por debajo del agua tranquila. La unidad no tiene una interfaz correspondiente. La cuadrícula es un representante típico, como se muestra en la Figura 1.
Después de muchas pruebas de convergencia, notamos que aunque el flujo de detalle aumentó y el número de celdas aumentó, una celda de malla con aproximadamente 400.000 (la mitad del barco) tiene potencia suficiente para integrar valores en el casco (elevador y resistencia) y el centro de presión para actuar. El barco sigue siendo desconocido debido a la forma de su casco, desplazamiento, centro de gravedad y velocidad. En teoría, deberíamos probar diferentes podas (e inundaciones) hasta que tengamos fuerzas y tiempo para intentar corregir el proceso de poda y conseguir un equilibrio. Dado que los barcos con diferentes desplazamientos pueden ser diferentes, puede que nos interese saber cómo resiste los cambios en el centro de gravedad. Nos gustaría probar el barco en algunos grados interiores y de hundimiento predefinidos, calcular la sustentación, la resistencia y la presión central, y. luego en el desplazamiento ideal (elevación) y el centro de gravedad (centro de presión) interpola estos valores. Normalmente, para cada barco de alta velocidad, se prueba una combinación de 3 ángulos de compensación y 3 plomos. Las pruebas del resultado 9 permiten valores para la interpolación posbicuadrática. Aunque Comet es capaz de realizar cálculos paralelos, en nuestro caso se ha considerado conveniente ejecutarlo consecutivamente con cada procesador diferente, y hemos estado procesando (2 procesadores para Octane de SGI, 4 procesadores Origin de SGI, 2000). Las Figuras 2 y 3 muestran algunos resultados típicos; en este caso, los datos son para un barco de 80 pies a 34 millas náuticas. La Figura 2 muestra la ubicación del centro de presión (desde el espejo de popa) y el cambio de sustentación interna y sumergida. Cada curva es un ángulo de recorte diferente (2, 3 y 4 grados) y cada punto de la curva es un haz latente diferente. La Figura 3 muestra resultados similares para resistencia total. En muchos casos, no sólo es beneficioso el valor de la fuerza, sino que la visualización de la distribución de la presión y las formas de onda también ayuda a comprender el comportamiento del barco. La Figura 4 muestra la forma del casco del buque de cálculo de elevación de la superficie libre operando de manera anormal a 40 millas náuticas.
Se puede ver el ascenso del spray sobre la línea estancada; luego el spray se refracta, creando finas ondas rompientes en la porcelana y las superficies en movimiento. La superficie libre de primer orden toma la fracción de volumen tradicional C = 0,5.
Método de validación
Algunos cálculos se comparan con datos experimentales existentes. En particular, este código se ha utilizado ampliamente con el método Savitsky a varias velocidades y diferentes geometrías. Las Figuras 5 y 6 muestran un casco comparativo de un solo lado con un ángulo de elevación estática de 65,438 ± 02 grados. El casco está fijado a una decoración determinada y la velocidad de inmersión aumenta de 25 a 80 nudos. Como era de esperar, la velocidad del ascensor aumenta, más o menos al doble, y el límite de desarrollo hacia adelante del centro de presión alcanza un valor asintótico de 0,75 Lm, para predecir el método de Savitsky. La predicción del ascensor es demasiado alta, pero la diferencia se reduce para aumentar la velocidad. Como se mencionó anteriormente, normalmente se utilizan 400.000 celdas para los cálculos de shell; este número se elige como un compromiso entre precisión y tiempo de cálculo; Para ver el efecto del tamaño de la malla, se calcula la distribución longitudinal que se muestra en la Figura 7 para el mismo casco (retorcido) pero utilizando diferentes mallas (200.000 y 700.000 elementos). Los dos resultados son muy parecidos, pero la malla más fina proporciona una mayor elevación (4 en este caso). Generalmente, cuando la diferencia es de aproximadamente 1, la cuadrícula es de 400.000 celdas.
La Figura 7 muestra que el caudal en el punto de fijación del elevador aumenta bruscamente y se separa de la porcelana (diez = 15 m) en la quilla (diez = 8 m). Luego, el elevador desciende y rápidamente se acercará al cero en popa, ya que en este caso el espejo de popa está completamente seco.
Conclusión
La posibilidad indicada en este trabajo es calcular el flujo de casco por métodos numéricos. El método adoptado se basa en la fórmula de volúmenes finitos y el cálculo de las deformaciones de la superficie libre mediante el método de fluidos volumétricos. Esta técnica permite predecir el complejo comportamiento del flujo de un típico barco de planeo (generación de salpicaduras, desprendimiento y reasentamiento de agua en la porcelana, olas rompientes). Las fuerzas calculadas son generalmente mejores que los datos experimentales y se presentan algunos trabajos comparativos. Se puede calcular cualquier forma real del casco, lo que supone una gran mejora con respecto a la planificación del diseño del casco con los métodos comunes del pasado.