Ladijska hidromehanika
Učni načrt
Dinamika ladje je določena z vplivom zunanjih sil in fizikalnih lastnosti oblike ladje. V prvem delu obravnavamo hidromehaniko bolj fenomenološko. V začetku pregledamo oblike trupov in propulzorjev. Nadaljujemo s teorijo upora plovila, kjer pogledamo upor zaradi trenja in upor zaradi valov. Nadaljujemo z določanjem upora plovil z dvema metodama, to je: uporaba modelov in uporaba statističnih metod.
V drugem delu pričnemo z aksiomatično obravnavo gibanja tekočine okoli plovila. Najprej se posvetimo potencialnemu toku, nato vpeljemo mejno plast, ki določa trenje in na koncu obravnavamo prosto površino kot mejo med vodo in zrakom, ki določa upora valov.
V tretjem delu si pogledamo teorijo potiska in propelerjev ter izračun potrebnega propelerja za določeno plovilo s pomočjo znanih serij propelerjev.
Upor plovil:
- Predstavitev trupov plovil,
- Različni propulzorji,
- Upor preprostih oblik,
- Upora zaradi trenja in vrtinčnost,
- Upor zaradi valov,
- Dimenzijska analiza,
- Določanje upora na podlagi testov modelov,
- Določanje upora na podlagi statističnih modelov.
Mehanika tekočin:
- Potencialni tok,
- Navier-Stokesova enačba in enačba mejne plasti toka tekočine,
- Površina na meji med vodo in zrakom, ali prosta površina.
- Vpogled v računske metode za izračun toka tekočine okoli plovila s pomočjo znanih numeričnih modelov.
Propulzija:
- Teorija potiska,
- Geometrija propelerjev,
- Sistematične serije propelerjev,
- Karakteristike propelerjev,
- Kavitacija,
- Propulzijski testi,
- Načrtovanje propulzije,
- Teorija menavriranja.
Cilji in kompetence
Namen predmeta je prikaz empirične in matematične teorije upora in propulzije plovil.
Temeljna literatura
- J.S. Carlton, Marine propellers and propulsion, Elsevier, 2012
- A.F.Molland, S.R.Turnock, D.A.Hudson, Ship resistance and propulsion, CUP, 2011
- O.M.Faltinsen, Hydrodynamics of high-speed marine vehicles, CUP, 2005
- T.I.Fossen, Handbook of marine crafts hydrodinamics and motion control, 2011
- ITTC – Full scale manoeuvring trials, 2017