Зменшення опору руху суден за допомогою використання виїмок та повітряного змащення
| dc.contributor.advisor | Король Ю. М. | uk_UA |
| dc.contributor.author | Боднарчук, Ю. С. | |
| dc.contributor.author | Bodnarchuk, J. S. | |
| dc.date.accessioned | 2021-08-31T08:53:46Z | |
| dc.date.available | 2021-08-31T08:53:46Z | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description | Боднарчук, Ю. С. Зменшення опору руху суден за допомогою використання виїмок та повітряного змащення = Reducing ship drag through the use of recesses and air lubrication: автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.08.03 / Ю. С. Боднарчук ; наук. кер. Ю. М. Король : НУК. – Миколаїв, 2021. – 25 с. | uk_UA |
| dc.description.abstract | Боднарчук Ю. С. Зменшення опору руху суден за допомогою використання виїмок та повітряного змащення – Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.03 «Конструювання та будування суден» – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв, 2021 р. В дисертаційному дослідженні представлені засоби зниження опору судна у вигляді локальних поперечних поглиблень (виїмок) на днищовій поверхні різних типів суден та поглиблень (виїмок) у вигляді кілець на поверхні підводних човнів, а також вплив подачі повітряного мастила природним шляхом на поверхню швидкісного судна. Дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, додатків та списку використаних джерел. В роботі описаний алгоритм побудови розрахункових проектів в computational fluid dynamics комплексах Flow Vision та Flow Simulation. Підчас створення розрахункового проекту виконується параметричний аналіз за допомогою методів обчислювальної гідродинаміки. Визначаються параметри моделювання для того щоб працював алгоритм диференційних рівнянь, які описують рух рідини, метод кінцевих об’ємів зводить їх до системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Процес валідації програмного продукту Flow Vision та Flow Simulation при моделюванні обтікання корпусів суден виконувався для моделі танкеру проекту 005RST01 та підводного об’єкту сигаро подібної форми в різних науково-дослідницьких басейнах. Порівняння результатів розрахунків у вказаних програмних комплексах з даними фізичних експериментів показали дуже високу інформативність і достатню для практичного використання точність цих програм. Також в роботі описується процес дослідження впливу виїмок на відносно простих об’єктах, таких як циліндричне тіло та круговий циліндр, які є перехідними етапами до судна та підводного човна відповідно. Проводилося дослідження ефективності локального поперечного поглиблення (виїмок) на днищовій поверхні суховантажного судна. Перевірка ефективності впливу виїмок на ходові якості судна була виконана на моделі танкера проекту 005RST01. Окрім того, за допомогою computational fluid dynamics пакетів було виконано моделювання як для моделі, так і для натурного судна. Слід відмітити, що розміри і місце розташування виїмок для кожного судна необхідно підбирати окремо, беручи до уваги характеристики обраного натурного судна. В програмних продуктах Flow Vision та Flow Simulation проводилися розрахунки впливу встановлених виїмок на поверхнях двох типів підводних човнів. Проведено дослідження методів зниження опору для швидкісних суден. В програмному комплексі Flow Vision моделювалось швидкісне судно зі встановленою виїмкою в двох варіантах: без урахування вільної поверхні і з урахуванням вільної поверхні для скорочення часу розрахунку і більш детального вивчення ефекту. На моделі погано обтічного тіла, у вигляді паралелепіпеду, досліджувалось питання про ступінь ефективності одночасного використання декількох засобів впливу на прикордонний шар спрямованих на зниження опору тіл при їх русі в рідині. На моделі швидкісного судна досліджується вплив на зниження опору подачі повітря на днищову поверхню корпусу через канали при заданій швидкості та за рахунок перепаду тиску на дні судна та атмосферного тиску зверху, що дало позитивний результат. Сформована загальна схема алгоритму вибору засобів зниження опору руху під час проектування суден, які дають змогу зменшенню витрат палива і вартості перевезеного вантажу (пасажирів) та терміну окупності витрат при впроваджені цих засобів на новому або вже введеному в експлуатацію. Розроблено методику визначення можливості зниження опору руху об’єктів океанотехніки з встановленими місцевими особливостями в основу якої покладені методи обчислювальної гідродинаміки та параметричного аналізу. | uk_UA |
| dc.description.abstract1 | Bodnarchuk J. S. Reducing ship drag through the use of recesses and air lubrication – Qualifying scientific work on the rights of the manuscript. The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of technical sciences on a specialty 05.08.03 "Design and construction of ships" - National university of shipbuilding of a name of Admiral Makarov, Nikolaev, 2021. The dissertation research presents the means of reducing the resistance of the vessel in the form of local transverse depressions on the bottom surface of different types of vessels and depressions in the form of rings on the surface of submarines, as well as the effect of air oil on the surface of the speedboat. The dissertation consists of an introduction, three sections, conclusions, a list of used sources and appendices. The paper describes an algorithm for constructing computational projects in computational fluid dynamics complexes Flow Vision and Flow Simulation. During the creation of the computational project, parametric analysis is performed using computational fluid dynamics methods. The modeling parameters are determined in order for the algorithm of differential equations describing the motion of a fluid to work, the method of finite volumes, which reduces them to a system of linear algebraic equations. The process of validation of the software product Flow Vision and Flow Simulation in modeling the flow around the hulls of ships was carried out for a model tanker of project 005RST01 and an underwater cigar-shaped object in various research basins. Comparison of the results of calculations in the indicated software complexes with the data of physical experiments showed a very high information content and the accuracy of these programs sufficient for practical use. The paper also describes the process of studying the effect of excavations on relatively simple objects, such as a cylindrical body and a circular cylinder, which are transitional stages to a ship and a submarine, respectively. A study of the effectiveness of the local transverse recess (recesses) on the bottom surface of the bulk carrier was carried out. Checking the effectiveness of the impact of excavations on the ship's sailing performance was carried out on a model tanker of project 005RST01. In addition, using computational fluid dynamics packages, simulations were performed for both the model and the full-scale vessel. It should be noted that the size and location of the recesses for each vessel must be selected separately, taking into account the characteristics of the selected full-scale vessel. In software products Flow Vision and Flow Simulation, calculations were made of the effect of installed cuts on the surfaces of two types of submarines. A study of methods for reducing drag for high-speed vessels has been carried out. In the software package Flow Vision, a high-speed vessel with an installed recess was modeled in two versions: without taking into account, the free surface and taking into account the free surface to reduce the calculation time and study the effect in more detail. On the model of a bluff body, in the form of a parallelepiped, the question of the degree of efficiency of the simultaneous use of several means of influencing the boundary layer aimed at reducing the resistance of bodies when they move in a fluid was investigated. On the model of a highspeed vessel, the influence on the reduction of resistance when air is supplied to the bottom surface of the hull through the channels, at a given speed, due to the pressure drop at the bottom of the vessel and atmospheric pressure from above, is investigated, which gave a positive result. The general scheme of the algorithm for choosing the means of reducing the resistance to movement in the design of ships has been developed, which allows reducing the fuel consumption and the cost of the transported cargo (passengers), as well as the payback period when these funds are introduced on a new or already commissioned ship. A method has been developed for determining the possibility of reducing the resistance to movement of objects of ocean engineering with established local characteristics as a basis, which is based on the methods of computational fluid dynamics and parametric analysis. | uk_UA |
| dc.description.abstract2 | Боднарчук Ю. С. Снижение сопротивления судов посредством использования выемок и воздушной смазки – Квалификационная научная работа на правах рукописи. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.08.03 «Конструирование и строительство судов» – Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова, Николаев, 2021 г. В диссертационном исследовании представлены средства снижения сопротивления судна в виде локальных поперечных углублений на днищевой поверхности различных типов судов и углублений в виде колец на поверхности подводных лодок, а также влияние воздушной смазки на поверхности скоростного судна. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и списка использованных источников. В работе описан алгоритм построения расчетных проектов в computational fluid dynamics комплексах Flow Vision и Flow Simulation. Во время создания расчетного проекта выполнялся параметрический анализ с помощью методов вычислительной гидродинамики. Определялись параметры моделирования для того, чтобы работал алгоритм дифференциальных уравнений, описывающих движение жидкости, метод конечных объемов, который сводит их к системе линейных алгебраических уравнений. Процесс валидации программного продукта Flow Vision и Flow Simulation при моделировании обтекания корпусов судов выполнялся для модели танкера проекта 005RST01 и подводного объекта сигарообразной формы в различных научноисследовательских бассейнах. Сравнение результатов расчетов в указанных программных комплексах с данными физических экспериментов показали очень высокую информативность и достаточную для практического использования точность этих программ. Также в работе описывается процесс исследования влияния выемок на относительно простых объектах, таких как цилиндрическое тело и круговой цилиндр, которые являются переходными этапами к судну и подводной лодки соответственно. Проводилось исследование эффективности локального поперечного углубления (выемок) на днищевой поверхности сухогруза. Проверка эффективности воздействия выемок на ходовые качества судна была выполнена на модели танкера проекта 005RST01. Кроме того, с помощью computational fluid dynamics пакетов было выполнено моделирование как для модели, так и для натурного судна. Следует отметить, что размеры и расположение выемок для каждого судна необходимо подбирать отдельно, учитывая характеристики выбранного натурного судна. В программных продуктах Flow Vision и Flow Simulation проводились расчеты влияния установленных выемок на поверхностях двух типов подводных лодок. Проведено исследование методов снижения сопротивления для скоростных судов. В программном комплексе Flow Vision моделировалось скоростное судно с установленной выемкой в двух вариантах: без учета свободной поверхности и с учетом свободной поверхности для сокращения времени расчета и более детального изучения эффекта. На модели плохо обтекаемого тела, в виде параллелепипеда, исследовалось вопрос о степени эффективности одновременного использования нескольких средств воздействия на пограничный слой направленных на снижение сопротивления тел при их движении в жидкости. На модели скоростного судна исследуется влияние на снижение сопротивления при подаче воздуха на днищевую поверхность корпуса через каналы, при заданной скорости, за счет перепада давления на дне судна и атмосферного давления сверху, что дало положительный результат. Разработана общая схема алгоритма выбора средств снижения сопротивления движению при проектировании судов, которые позволяют уменьшить расход топлива и стоимость перевозимого груза (пассажиров), а также срока окупаемости затрат при внедрении этих средств на новом или уже введенном в эксплуатацию судне. Разработана методика определения возможности снижения сопротивления движению объектов океанотехники с установленными местными особенностями в основу которой положены методы вычислительной гидродинамики и параметрического анализа. | uk_UA |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/4290 | |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.relation.ispartofseries | 629.5.01 | uk_UA |
| dc.subject | прикордонний шар | uk_UA |
| dc.subject | виїмка | uk_UA |
| dc.subject | повітряне змащення | uk_UA |
| dc.subject | судна | uk_UA |
| dc.subject | підводний човен | uk_UA |
| dc.subject | мінімізація опору | uk_UA |
| dc.subject | експериментальне і чисельне моделювання | uk_UA |
| dc.subject | параметричний аналіз | uk_UA |
| dc.subject | обчислювальна гідродинаміка | uk_UA |
| dc.subject | погано обтічне тіло | uk_UA |
| dc.subject | 05.08.03 "Конструювання та будування суден" | uk_UA |
| dc.subject | пограничный слой | uk_UA |
| dc.subject | выемка | uk_UA |
| dc.subject | воздушное смазка | uk_UA |
| dc.subject | суда | uk_UA |
| dc.subject | подводная лодка | uk_UA |
| dc.subject | минимизация сопротивления | uk_UA |
| dc.subject | экспериментальное и численное моделирование | uk_UA |
| dc.subject | вычислительная гидродинамика | uk_UA |
| dc.subject | плохообтекаемое тело | uk_UA |
| dc.subject | boundary layer | uk_UA |
| dc.subject | excavation | uk_UA |
| dc.subject | air oil | uk_UA |
| dc.subject | vessels | uk_UA |
| dc.subject | submarine | uk_UA |
| dc.subject | resistance minimization | uk_UA |
| dc.subject | experimental and numerical modeling | uk_UA |
| dc.subject | computational hydrodynamics | uk_UA |
| dc.subject | applications and poorly streamlined body | uk_UA |
| dc.title | Зменшення опору руху суден за допомогою використання виїмок та повітряного змащення | uk_UA |
| dc.title1 | Reducing ship drag through the use of recesses and air lubrication | uk_UA |
| dc.title2 | 2021 | |
| dc.type | Other | uk_UA |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Aref Bodnarchuk.pdf
- Розмір:
- 1.17 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
- автореферат
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.05 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: