Program wsparcia projektowania jachtów motorowych

Program wsparcia projektowania
jachtów motorowych
Cel programu
Celem programu jest dostarczenie naszym Klientom
wiarygodnych prognoz pozwalaj¹cych na ocenê
w³aœciwoœci hydrodynamicznych jachtów z napêdem
mechanicznym. Program umo¿liwia indywidualne ustalenie
zakresu prac, bior¹c pod uwagê kryteria projektowe
i oczekiwania Klienta. W zale¿noœci od preferencji
oraz wysokoœci planowanego bud¿etu zakres prac obejmuje
analizy na podstawie bazy danych jednostek podobnych,
wykorzystanie w³asnego oprogramowania, analizy
za pomoc¹ narzêdzi numerycznych (CFD) czy wreszcie
PRÓBA
O P £ YW U
POMIAR
POLA
PRÊDKOŒCI
OPÓR/NAPÊD
PRÓBY MODELOWE
OPÓR/NAPÊD
METODY
PRZYBLI¯ONE
wykonanie prób modelowych.
PRÓBY MODELOWE
W£AŒCIWOŒCI
MORSKICH
Program jest skierowany do projektantów jachtów
PRÓBY MODELOWE
HYBRYDOWE
NUMERYCZNA
MECHANIKA
P£YNÓW CFD
METODY
S TATY S TY C Z N E
METODY
A N A L I TY C Z N E
METODY
E M P I RY C Z N E
O P £ YW
W£AŒCIWOŒCI
MORSKIE
PROGNOZA
OBLICZENIOWA
W£AŒCIWOŒCI
MORSKICH
motorowych, biur projektowych dzia³aj¹cych samodzielnie
oraz w ramach stoczni jachtowych a tak¿e do armatorów,
w szczególnoœci eksploatuj¹cych jednostki czarterowe,
BAZA DANYCH
zainteresowanych planowaniem rozwoju swojej floty.
P R O G N O Z Y W £ A Œ C I W O Œ C I H Y D R O D Y N A M I C Z N Y C H J A C H T Ó W M O T O R O WY C H
Charakterystyka
Projektanci jachtów motorowych rzadko korzystaj¹ z mo¿liwoœci hydromechaniki eksperymentalnej, rezerwuj¹c wykonanie prób
modelowych g³ównie na potrzeby jednostek o specjalnych wymaganiach np. megajachtów. Zwi¹zane jest to z kosztami tradycyjnie
przygotowywanych i wykonywanych prób modelowych. W konsekwencji znacz¹co wzrasta ryzyko pope³nienia w procesie projektowania
b³êdów, które zwykle znacznie zwiêkszaj¹ koszty budowy lub eksploatacji jednostki.
Ide¹ le¿¹c¹ u podstaw specjalnego programu wsparcia projektowania jachtów motorowych by³o udostêpnienie ekspertyz
hydrodynamicznych (w tym badañ modelowych) w przystêpnych, dostosowanych do realiów produkcji jachtowej, cenach. Zoptymalizowana
pod wzglêdem kosztowym metodyka prowadzenia badañ modelowych zosta³a uzupe³niona o zestaw narzêdzi statystycznych i numerycznych,
tworz¹c kompletny program, który zapewnia utrzymanie wysokiej jakoœci prognoz przy zachowaniu atrakcyjnego poziomu cen.
Program grupuje metody statystyczne, analityczne oraz eksperymentalne w zakresie hydrodynamiki jachtów motorowych,
pozwalaj¹c na wybór metod adekwatnych do bie¿¹cego etapu projektowania oraz uwzglêdnienie preferencji Klienta. Uzupe³nieniem
programu jest pakiet zadañ dotycz¹cych projektowania geometrii i wizualizacji bry³y kad³uba.
Implementacja programu w procesie projektowania i budowy jachtu motorowego radykalnie ogranicza ryzyko zwi¹zane z nieprecyzyjnym
oszacowaniem w³aœciwoœci hydrodynamicznych jednostki.
Elementy programu wsparcia projektowania jachtów motorowych
Geometria
Obejmuje swoim zakresem ca³oœæ prac zwi¹zanych z kszta³tem kad³uba, pocz¹wszy od jego projektu,
przez ewentualne modyfikacje, po up³ynnianie finalnej wersji kszta³tu i generowanie wrêgów
budowlanych. Geometria kad³uba modelowana jest w systemach NAPA lub MAXSURF, zale¿nie od
preferencji Klienta. Istnieje równie¿ mo¿liwoœæ przygotowania elektronicznego opisu kszta³tu kad³uba
na podstawie dokumentacji dostarczonej w wersji papierowej. Wyjœciowa wersja geometrii stanowi
bazê do póŸniejszych obliczeñ numerycznych i wykonania modelu kad³uba.
Op³yw
Analiza op³ywu kad³uba pozwala na ocenê projektowanego kszta³tu na podstawie generowanego
przez jednostkê uk³adu falowego, linii op³ywu oraz rozk³adu ciœnieñ na powierzchni kad³uba jak
równie¿ pól prêdkoœci w zdefiniowanych rejonach (np. dop³yw wody do pêdnika). Wizualizacja
op³ywu kad³uba mo¿e byæ uzyskana za pomoc¹:
– narzêdzi hydromechaniki numerycznej (CFD);
– modelowych prób op³ywu;
– modelowych prób pomiaru pola prêdkoœci wokó³ kad³uba.
Poprawne okreœlenie op³ywu kad³uba projektowanej jednostki dla za³o¿onego zanurzenia
i prêdkoœci jest niezbêdne do wyznaczenia rejonów ewentualnej modyfikacji kszta³tu, w celu
optymalizacji oporowo-napêdowej, jak równie¿ prawid³owego umiejscowienia czêœci wystaj¹cych.
Opór/Napêd
Grupa prac obejmuje swoim zakresem zagadnienia zwi¹zane z przygotowaniem prognozy oporowej
lub oporowo-napêdowej dla za³o¿onego stanu p³ywania i zakresu prêdkoœci w celu doboru pêdnika
oraz okreœlenia zapotrzebowania mocy. Oferujemy szeroki zakres metod o ró¿nym poziomie
zaawansowania w celu maksymalnego dostosowania oferty do potrzeb naszych Klientów:
– prognozy oporowe oparte na metodach analityczno-statystycznych;
– prognozy oporowo-napêdowe oparte na ekstrapolacji wyników badañ modelowych jednostek
podobnych na podstawie w³asnej bazy danych (kilkadziesi¹t jednostek);
– prognozy oporowo-napêdowe przygotowane w oparciu o metodê hybrydow¹ polegaj¹c¹ na
wykonaniu próby oporowej oraz wykorzystaniu danych statystycznych dotycz¹cych warunków pracy
pêdnika do obliczenia wymaganej mocy silnika;
– prognozy oporowo-napêdowe wykonane w oparciu o pe³en zestaw prób oporu i napêdu z u¿yciem
pêdnika magazynowego.
Uzupe³nieniem prognozy oporowo-napêdowej jest wariantowa analiza CFD pozwalaj¹ca na
okreœlenie ró¿nic oporu poszczególnych modyfikacji kad³uba.
W³aœciwoœci morskie
Obejmuj¹ opracowanie prognozy zachowania siê jednostki w okreœlonych warunkach falowania.
Zale¿nie od wybranego wariantu w³aœciwoœci morskie projektowanej jednostki okreœlane s¹ na
podstawie:
– metod obliczeniowych (oprogramowanie w³asne i komercyjne zweryfikowane w oparciu o wyniki
wykonanych prób modelowych);
– modelowych prób w³aœciwoœci morskich.
Prognoza prezentowana jest jako odpowiedŸ jednostki (w postaci ruchów w trzech stopniach
swobody, ruchów wzglêdnych, przyspieszeñ w okreœlonych punktach kad³uba, informacji o zalewaniu
pok³adu) na wymuszenia od falowania o parametrach (wysokoœæ, widmo) odpowiednich dla
wybranego akwenu.
Wizualizacja
Finalna wersja kszta³tu kad³uba opracowana pod k¹tem w³aœciwoœci hydrodynamicznych mo¿e zostaæ
uzupe³niona i uszczegó³owiona stosownie do potrzeb Klienta np. do postaci trójwymiarowej
wizualizacji bry³y kad³uba dla potrzeb reklamowych lub uproszczonego trójwymiarowego modelu
wymaganego do dalszych analiz.
CENTRUM TECHNIKI OKRÊTOWEJ S.A.
Ship Design and Research Centre
Wa³y Piastowskie 1
80-958 Gdañsk, Poland
tel.: (+48) 58 307 4697, fax: (+48) 58 307 4225
www.cto.gda.pl ; [email protected]
P 0603 0101