Naslov
Numeričko istraživanje utjecaja bočnih stijenki bazena na otpor broda
(Numerical investigation into the blockage effect on ship resistance)

Autori
Štefok, Mislav

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
04.12

Godina
2020

Stranica
78

Mentor
Degiuli, Nastia

Ključne riječi
Računalna dinamika fluida (RDF), RANS, k-ω SST model turbulencije, VOF, utjecaj stijenki, faktor interferencije
(Computational Fluid Dynamics, RANS, k-ω SST turbulence model, VOF, blockage effect, interference factor)

Sažetak
Prilikom provedbe pokusa otpora broda u bazenu manjih dimenzija, moguća je pojava utjecaja bočnih stijenki na izmjerene vrijednosti. Utjecaj stijenki postaje sve izraženiji povećanjem brzine i dimenzije modela broda te je stoga potrebno korigirati izmjerenu silu otpora broda. Numeričke simulacije strujanja fluida oko trupa broda za jednotrupni Wigley-ev model te tri katamaranske konfiguracije s Wigley-evim modelom broda u neograničenoj i ograničenoj vodi provedene su primjenom komercijalnog programskog paketa za računalnu dinamiku fluida STAR-CCM+. Ispitivanja su provedena s ciljem određivanja utjecaja bočnih stijenki bazena na ukupni otpor broda. Proračunska domena diskretizirana je metodom konačnih volumena te su definirani rubni uvjeti i fizikalni model. Detaljno je prikazan matematički model temeljen na Reynoldsovim osrednjenim Navier-Stokesovim jednadžbama (RANS). U numeričkim simulacijama je primijenjen k-ω SST model turbulencije. Za praćenje i određivanje položaja slobodne površine primijenjena je metoda udjela volumena u fluidu (eng. “Volume of Fluid- VOF“). Za modeliranje strujanja u blizini stijenke primijenjene su zidne funkcije. Proveden je postupak verifikacije za gustoću geometrijske mreže i vremenski koraka za jednotrupni Wigley-ev model i katamaranske konfiguracije u neograničenoj i ograničenoj vodi. Dobiveni numerički rezultati validirani su s eksperimentalnim rezultatima dostupnim u literaturi. Određen je utjecaj razmaka između trupova katamarana na ukupni otpor preko faktora interferencije. Konačno, provedena je analiza utjecaja stijenki bazena na ukupni otpor, sliku valova, hidrodinamički tlak i tangencijalna naprezanja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Brodogradnja

POVEZANOST RADA