高速双体船RCS运动分析

spacing between hull centre-line (m)
24.6
2017/7/4
中國驗船中心 CR
3
船體運動控制裝置
東聯航運-麗娜輪
2017/7/4
T-Fo圖il像來源:BARCAFERRY
中國驗船中心 CR
圖像來源:東日本フェリーナッチャンRera
4
T-Foil對船體性能影響
T-Foil
r x2 x3 x1 x2
21 S2 S1
32 S3 S2 R 21 / 32
pRE
ln32 21 lnr
RE
21 r pRE 1
P pRE pth
Factor of Safety (FS) : numerical errors/uncertainties
► Grid
► Time-step ► Iterative
4/7/2017
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2
大型高速穿浪雙體客船
東聯航運-麗娜輪
圖像來源:東日本フェリーナッチャンRera
大型高速雙體高速客船-麗娜
LBP, L (m) Beam overall, B (m)
Beam of each hull at LWL (m)
Draught, D (m)
105.6 30.5 5.8 3.896
0.94
-0.055
Freq (rad/s) 0.60
0.80
0.90
1.00
30knots Pitch RAO (deg/m)
SSPA
RANS
Dif
2.20 3.95 4.50 3.80
2.77
-0.571
3.71
0.240
4.14
-0.356
3.42
-0.380
4/7/2017
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Pitch RAO
► 波浪頻率 = 0.9 rad/s ► 波高 = 1.0 m ► 網格數: 2.5M , 1.5M , 0.5M
Heave RAO Pitch RAO
► 時間步: 0.005s , 0.00707s , 0.01s
Heave RAO
► 迭代步數: 7 , 5 , 3
Pitch RAO
E (%D) 3.333% 7.968%
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10
方法驗證-運動反應值計算
Freq (rad/s) 0.60
0.80
0.90
1.00
30knots Heave RAO (m/m)
SSPA
RANS
Dif
0.94
0.92
-0.021
1.39
1.52
0.127
1.57
1.51
-0.052
0.99
3.787% 2.379%
UI (%S1)
0.157% 0.057%
4/7/2017
UG (%S1) UT (%S1) UI (%S1) USN (%D) UD (%D) UV (%D) Heave RAO 9.952% 3.787% 0.157% 10.082% 2.500% 10.387%
Pitch RAO 9.745% 2.379% 0.057% 9.148% 2.500% 9.484%
11
加裝T-Foil 計算條件
► Overset Mesh ► Realizable k-e ► 船速 30節,Fn=0.77 , 頂浪 ► 波浪頻率 = 0.9 rad/s ► 波高 = 1.0 m ► 網格數 = 2M~3M
原
加裝T-Foil
按一中下以國編驗輯母船片中標心題樣式CR
高速雙體船RCS運動分析
雙體船耐海性能、運動反應幅值計算、T-Foil對船體性能影響
30/6/2017 研究處研發組 林均達
4/7/2017
1
內文大綱
前言 耐海性能計算 不確定性分析 運動反應幅值 T-Foil對船體性能影響 未來規劃
圖像來源:華岡集團- 首頁| Facebook
Overset Mesh
Normal Mesh
4/7/2017
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8
方法驗證-不確定性分析
Factor of safety for Richardson Extrapolation methodology
Richardson Extrapolation (RE) : order of accuracy, error estimates
7
方法驗證-耐海性能計算
► 船速 30節, Fn=0.77, 頂浪
► 1st order regular VOF wave
► 波浪頻率 = 0.6, 0.8, 0.9, 1.0 rad/s
► 波高 = 1.0 m
► Overset Mesh
30 knots 實驗值 Freq. RAO 0.50 0.96 0.60 0.94 0.70 1.04 0.80 1.39 0.85 1.58 0.90 1.57 0.95 1.29 1.00 0.99 1.05 0.68 1.10 0.47 1.20 0.21 1.30 0.06
U FS
FS PRE
2.45 16.4P
0.85 P RE 14.8RE
0 P1 P 1
U
2 SN
U
2 I
U
2 G
UT2
4/7/2017
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9
方法驗證-不確定性分析
► Overset Mesh
► Realizable k-e
Heave RAO
► 船速 30節, Fn=0.77, 頂浪
RG
0.711 0.839
RT
0.500 0.477
RI
0.173 0.333
pREG
0.985 0.508
pRET
1.999 2.135
pREI
5.071 3.171
PG
0.492 0.254
PT
0.999 1.067
PI
2.535 1.585
UG (%S1)
9.952% 9.745%
UT (%S1)
Star-CCM+
T-Foil 受力
船體運動
船體阻力
2017/7/4
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5
騎浪控制系統 Ride Control System
RCS
演算&最佳化
船體運動
Ship & lifting body
幾何條件
4/7/2017
產生最佳水動力
圖像來源:ナッチャンRera, BENTLEY MARINE , Foil (fluid mechanics)
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6
穿浪型雙體船船模 CAT-I
CAT-I
Heave RAO
Pபைடு நூலகம்tch RAO
4/7/2017
圖像來源: Investigation of Seakeeping Characteristics of High-Speed Catamaran in Waves [1]
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