Some Remarks on the Accuracy of Wave Resistance Determination From Wave Measurements along a Parallel Cut

Abstract

In the present work some of the main error sources in the wave pattern resistance determination were investigated. The experimental data obtained at the Italian Ship Model Basin (longitudinal wave profiles generated by the steady motion of the Series 60 model and a hard chine Catamaran) were analyzed. It was found that, within the range of Froude numbers tested (.225 ? Fr ? .345 for the Series 60 and .5 ? Fr ? 1 for the Catamaran) two sources of uncertainty play a significant role: (i) the presence of a wave pattern generated by the air pressure disturbance, related to the carriage motion, and (ii) the unsteadiness of the free-surface flow (precision error). The propagation of experimental errors in the wave resistance determination by the longitudinal cut method was next examined: the wave resistance coefficient shows a reasonable error band and the comparison with numerical results as well as with experimental data available in the literature shows a satisfactory agreement. Moreover, the errors related to the truncation of the wave profile, as well as to the transverse location of the probe, typical of the longitudinal cut method, were estimated. Systematic tests were performed by means of a numerical approach, which allows one to compare the wave resistance evaluated by the longitudinal cut method (applied in this case to the computed wave profiles) with the value obtained by pressure integration on the hull. As a result, in a sufficiently wide tank (b ? 12m) the longitudinal cut method can be applied without introducing any severe limitation for the model length, provided the wave profiles are measured at a proper transverse distance.In questo lavoro sono state analizzate alcune delle principali fonti d\u27errore nella determinazione della resistenza d\u27onda. Sono stati analizzati i dati sperimentali ottenuti presso la Vasca Navale di Roma (tagli longitudinali delle onde relative al moto stazionario di un modello della serie 60 e di un catamarano hard-chine). E\u27 stato riscontrato che, all\u27interno del range dei numeri di Froude testati (.225 ? Fr ? .345 per la Serie 60 e .5 ? Fr ? 1 per il Catamarano), due sorgenti di errore sono maggiormente significative: (i) la presenza di un treno d\u27onda generato dalla variazione della pressione dell\u27aria causata dal passaggio del carro dinamometrico, e (ii) l\u27instabilit? del flusso sulla superficie libera (errore di precisione). E\u27 stata poi esaminata la propagazione degli errori sperimentali nella determinazione della resistenza d\u27onda mediante il metodo del taglio longitudinale: il coefficiente di resistenza d\u27onda ha una ragionevole banda d\u27errore, ed ? peraltro soddisfacente l\u27accordo con i risultati numerici ed i dati presenti in letteratura. Inoltre sono stati valutati gli errori tipici del metodo del taglio longitudinale: quelli relativi al troncamento e quelli dovuti al posizionamento della sonda. Sono stati eseguiti in modo sistematico dei test con un metodo numerico che ha permesso di comparare la resistenza d\u27onda calcolata con il metodo del taglio longitudinale (applicato ad un profilo d\u27onda fittizio), con quella ottenuta integrando la pressione sullo scafo. I risultati mostrano che in un bacino sufficientemente largo (b ? 12m) il metodo del taglio longitudinale pu? essere applicato senza grosse limitazioni alla lunghezza del modello, purch? i tagli longitudinali siano misurati ad un opportuna distanza trasversale dallo scafo