Предварительная оценка гидродинамических характеристик большегрузного катамарана на мелководье с помощью численных методов

В статье рассматриваются особенности гидродинамики речных большегрузных катамаранов в условиях мелководья внутренних водных путей. С помощью программного комплекса NUMECA/FineMarine^TM  выполнено численное моделирование для корпусов катамаранов длиной 152, 132 и 112 м соответственно с относительными клиренсами 0,30 — 0,56 в диапазоне чисел Фруда 0,18 — 0,35, соответствующем докритическим скоростям. Моделирование выполнялось для глубины воды под днищем 1,2 м. Для численного моделирования обоснованы и подобраны параметры расчетной сетки, размеры расчетной области и модель турбулентности. На основании результатов моделирования определены коэффициенты полного сопротивления и выполнено сравнение с результатами расчетов по методике М.Я. Алферьева. Полученные результаты будут использованы для дальнейшего совершенствования методики оценки сопротивления речных катамаранов на мелководье.

1. Исследование волнообразования большегрузного катамарана для внутренних водных путей численными методами / Е.Ю. Чебан, Е.А. Лукина, С.Г. Митрошин [и др.] // Морские интеллектуальные технологии. — 2023. — № 3-1(61), — с. 210 — 219.— DOI 10.37220/MIT.2023.61.3.021. — EDN PERDQG.

2. — Оценка сопротивления большегрузного катамарана численными методами / Е.Ю. Чебан, Е.А. Лукина, О.В. Мартемьянова, М.Н. Кшталтная // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2019. — № 60, — с. 122 — 132. EDN CWUIJH.

3. — Оценка волнообразования большегрузного катамарана с различными формами внутреннего борта / Е.Ю. Чебан, О.В. Мартемьянова, С.Г. Митрошин [и др.] // Научные проблемы водного транспорта. — 2020. — № 63. — С. 109 — 120. — DOI 10.37890/jwt.vi63.82. EDN AXBAQK.

4. Effects of Shallow Water on Catamaran Interference Teresa Castiglione, Wei He, Frederick Stern, and Sergio Bova 11th International Conference on Fast Sea Transportation FAST 2011, Honolulu, Hawaii, USA, September 2011.

5. Moraes H.B., Vasconcellos J.M., Latorre R.G. Wave resistance for high-speed catamarans. Ocean Engineering 31 (2004), pp. 2253 — 2282

6. Hydrodynamic effects on fast monohulls or catamarans travelling through the critical speed in shallow water, Transportation FAST 2012, Honolulu, Hawaii, USA, May 2012.

7. Лукина Е.А. Анализ литературы по исследованию минимального сопротивления большегрузных катамаранов внутреннего плавания [электронный ресурс] // Труды 15 гомеждународного научно-промышленного форума «Великие реки-2013» (15 — 18 мая 2013 года). Выпуск 2013, с. 287 — 291. — Режим доступа: http://вф-река-море.рф/2013/PDF/91.pdf, свободный доступ.

8. Горьковский институт инженеров водного транспорта. Кафедра теории корабля № ТБ 76. Отчет об исследовательской работе по теме № 21/2315 от 1962 года. «Результаты натурных испытаний опытного грузового теплохода-катамарана КТ-619 в навигацию 1962 г.», Горький, 1962.

9. Лукина Е.А., Митрошин С.Г., Битков Д.А. «Обоснование применения накатного судна для паромно-транспортных грузовых перевозок в Волжско-Камском бассейне». / Вестник ВГАВТ. Вып. 28, Н.Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2009, с. 56 — 62.

10. Костров В.Н., Телегин А.И., Митрошин С.Г. Моделирование и продвижение новых технологий в паромно-транспортной логистической системе. Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2008, № 24, с. 132 — 136.

11. Алферьев, М.Я. «Отчет по научно-исследовательской работе, связанной с теоретическими и экспериментальными исследованиями гидродинамических качеств катамаранных судов — сопротивление движению на мелководье»: ГИИВТ, Горький, 1972, — 143 с.

12. Гидродинамика судов на мелководье. Басин А.М., Веленицкий И.О., Ляховицкий А.Г. Л., «Судостроение», 1976, 320 с.

13. — Broglia R., Zaghi S., Di Mascio A. Numerical simulation of interference effects for a high-speed catamaran. J Mar Sci Technol (2011) 16:254-269// DOI 10.1007/s00773-011-0132-3 [Численное моделирование интерференционного эффекта высокоскоростного катамарана. (Италия, 2011 г.), http: //www/ sciencedirect.com, свободный доступ.

14. Mizine I., Karafiath G., Queutey P., Visonneau M. Interference Phenomenon in Design of Trimaran Ship, FAST 2009, 2009.

15. Hochkirch K., Mallol B. On the Importance of Full-Scale CFD Simulations for Ships, 12th International Conference on Computer Applications and Information Technology in the Maritime Industries (COMPIT 2013) — Cortona (Italy) on April 15th — 17th.

16. Павловский, В. А. Вычислительная гидродинамика. Теоретические основы [Электронный ресурс]: учебное пособие / В. А. Павловский, Д. В. Никущенко. — 1-е изд. — СПб: Лань, 2018. — 368 с. — (Бакалавриат, Магистратура, Специалитет). — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/103064.