National Transport Library Research Database

En ny teknik att reducera motståndet hos skrov med nedsänkt akterspegel (A novel technique for reducing transom stern hull resistance)

  • Larsson, Lars
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2017-09-01 -- 2018-05-31 Registration number:
  • Trafikverket 2017/55572
Subject(s): Abstract: För båtar och fartyg som körs i det halvplanande eller helplanande fartområdet är tvärt avhuggna akterskepp med akterspegel den enda möjliga konstruktionen. Om båtens linjer skulle dras ut i en spets (”cruiser stern”) så skulle linjerna bli kraftigt krökta längs akterskeppet, vilket skulle generera en sugkraft nedåt och därmed ett akterligt trim och ett större motstånd. Vid låg fart drar dock skrov med nedsänkt akterspegel med sig vattnet i ett kraftigt avlöst område bakom akterspegeln. Detta är uppenbarligen inte effektivt. Genom detta projekt vill vi reducera förlusterna i den avlösta strömningen bakom skrovet, vilket resulterar i en minskning av motståndet och den nödvändiga effekten. För att åstadkomma detta föreslår vi en modifiering av akterspegeln genom en anordning monterad bakom denna. Anordningen kommer att absorbera energi ur den framåtriktade strömningen i den recirkulerande zonen bakom akterspegeln. Våra preliminära studier visar på en minskning av motståndet med upp till 9% med denna förbättring. Det första målet med projektet är att bättre förstå fysiken bakom motståndsminskningen och att sedan använda kunskapen för att förbättra tekniken ytterligare. Undersökningen kommer att utföras genom en serie numeriska beräkningar (CFD) av akterskeppsströmningen med och utan den föreslagna anordningen. Slutligen kommer tankförsök att utföras för att validera beräkningsresultaten.Abstract: For boats and ships running at speeds in the semiplaning and planing speed ranges transom sterns are the only viable option. Cruiser type sterns cannot be used since the hull lines would then be strongly curved on the aft body, creating a large suction force increasing both resistance and trim by the stern. At low speeds a transom stern hull drags the water along with the hull in a massively separated zone behind the transom. This is not efficient, evidently. Through this project, we want to reduce the loss in the separated flow behind the hull which consequently results in reduction of the hull resistance and required sailing power. To this end, we have proposed a modification to the hull transom by mounting an extra device behind the transom to absorb the energy of the forward moving water in the recirculating flow region. In our initial studies, we have shown that the power consumption can be reduced up to 9 percent through such an enhancement. The first objective of this project is to better understand the physics of the resistance reduction with our proposed technique and then use this knowledge to improve the performance the technique. The current investigation will be carried out through a series of computational simulations of a transom stern hull flow along with our proposed device. Eventually, a set of towing tank measurements will be performed to confirm the findings from our computations.
Item type: