Nopea simulointimenetelmä laivan vuodon transienttivaiheelle

Teemu Manderbacka

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Tässä väitöskirjassa tutkitaan laivan liikevastetta ja vuotaneen veden liikkeitä vuodon transienttivaiheessa. Vuodon transienttivaiheessa, eli alkuvaiheessa veden syöksyessä osastoon, laivan keinuntaliikkeen vaste voi olla suuri tai laiva saattaa jopa kaatua. Laivan liike ja vuotaneen veden liikkeet eli loiskunta ovat kytkeytyneitä toisiinsa. Väitöskirjassa kehitettiin nopea laskentamenetelmä vuodon ja laivan liikevasteen simuloinnille äkillisessä vuototapauksessa. Äkillisessä vuototapauksessa veden sisäänvirtaus muistuttaa padonmurtumistapauksessa syntyvää suihkua. Laivan liikevaste, pääasiassa keinunta, yhdessä sisääntulevan virtauksen kanssa synnyttävät vuotaneen veden loiskuntaa. Tämän lisäksi osastossa olevat esteet ja aukot hankaloittavat merkittävästi vuodon mallintamista. Aikaisemmin loiskunnasta tehdyt tutkimukset ovat keskittyneet lähinnä loiskuntaan vakiovedenmäärällä osaston liikkuesssa pystyasennon ympärillä. Vuototapauksessa veden määrä osastossa muuttuu, veden sisääntulo saattaa olla erittäin nopeaa ja laivan keinuntaliikkeet voivat tapahtua suurenkin kallistuskulman ympärillä. Vuototapauksen laskennallisen menetelmän on pystyttävä mallintamaan muuttuva veden määrä, sisääntuleva virtaus ja keinuntaliikkeet kallistuskulman ympärillä. Tässä väitöskirjassa näytetään, että vuodon transienttivaihe voidaan mallintaa laskennallisesti tehokkaalla yksinkertaisella menetelmällä (keskitetyn massan menetelmä vapaalla tasonestepinnalla) kunhan sisääntuleva virtauksen tuoma liikemäärä otetaan huomioon. Tämä on erityisen tärkeää leveän ja avoimen osaston vuototapauksessa. Perinteiset kvasi-staattiset menetelmät tai keskitetyn massan menetelmät, joissa tasomainen vapaa nestepinta voi liikkua, mutta sisääntulevaa liikemäärää ei ole huomioitu, pystyvät ainoastaan mallintamaan vuototapauksen, jossa osastossa on huomattavia virtausta hidastavia esteitä tai osasto on jaettu useampiin ei-vesitiiviisiin tiloihin. Kun nämä esteet poistetaan tai osaston sisäiset aukot ovat suuria, tulokset perinteisten ja tässä tutkimuksessa esitellyn menetelmien välillä eroavat toisistaan. Tässä työssä esitellyllä simulointimenetelmällä voidaan tutkia vaurioaukon koon, osaston sisäisen jaon ja laivan alkuvakavuuden vaikutusta laivan selviytymiseen vauriotapauksesta.
    Julkaisun otsikon käännösNopea simulointimenetelmä laivan vuodon transienttivaiheelle
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Matusiak, Jerzy, Vastuuprofessori
    • Kujala, Pentti, Vastuuprofessori
    • Matusiak, Jerzy, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-6407-9
    Sähköinen ISBN978-952-60-6408-6
    TilaJulkaistu - 2015
    OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

    Tutkimusalat

    • laivan vuotovakavuus
    • transientti vuoto
    • loiskunta
    • vuotoveden liike
    • vuodon simulointi

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Nopea simulointimenetelmä laivan vuodon transienttivaiheelle'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä