Hydrodynamische Kräfte am schrägfahrenden Schiffsrumpf bei höheren Geschwindigkeiten im tiefen und flachen Wasser

Abstract

Hydrodynamische Kräfte am schrägfahrenden Schiffsrumpf bei höheren Geschwindigkeiten im tiefen und flachen Wasser Es wird ein drei-dimensionales numerisches Verfahren zur Berechnung der stationären Potentialströmung und der hydrodynamischen Kräfte am einen schrägfahrenden Schiffsrumpf bei höheren Geschwindigkeiten im tiefen und flachen Wasser vorgestellt. Das Störpotential wird durch Verteilungen von Rankine-Quellen und eine halb-unendliche Dipolschicht dargestellt. Unter der Voraussetzung kleiner Driftwinkel wird die Umströmung in einen symmetrischen Anteil infolge der Längsbewegung und einen antimetrischen Anteil infolge der seitlichen Bewegung aufgeteilt; die symmetrische und die antimetrische Umströmung werden dann getrennt voneinander bestimmt.Rechnungen wurden für ein "Wigley-Modell" von 10 m Länge im tiefen und flachen Wasser durchgeführt. Die numerischen Ergebnisse für den Wellenwiderstand, die stationäre Absenkung und Vertrimmung, die Querkraft und das Giermoment sowie die Wellenerhebung wurden präsentiert. Das vorgestellte Verfahren wurde durch die Testrechnungen als funktionsfähig bewiesen. Weitere Verifikation und Verbesserungen des Verfahrens sind aber noch notwendig.This paper describes a three-dimensional numerical approach for computing the steady potential flow and the hydrodynamical forces acting on ships of small angles of yaw at high speed in deep and shallow water. The disturbed velo city potential is expressed by a distribution of Rankine sources and a semi-infinite dipole sheet. Based on the assumption that the angles of yaw are small, the flow is splitted into asymmetrie one due to the longitudinal motion of the ship and an antisymmetrie one due to the lateral motion; the symmetrie flow and the antisymmetrie flow are then determined respectively. Calculations were performed for a Wigley model 10 m long. Numerical results, i.e.,the wave-making resistance, the steady sinkage and trim, the lateral hydrodynamical force and the yawing moment were presented. The proposed method was justified by the numerical investigation. However, it is necessary to verify and to improve this method further