Zmniejszanie oporu wodnego w pogłębiarkach nasiębiernych
Do tej pory architekci morscy do przewidywania przepływu wody wokół kadłuba statku oraz napływu wody do pędnika wykorzystywali testy hydrodynamiczne przeprowadzane na modelu statku w basenie holowniczym. Badacze w ramach projektu EFFORT wykorzystali metodę obliczeniowej dynamiki płynów w celu uzyskania zmniejszonego oporu wodnego oraz lepszego napływu wody do pędnika i lepszej sprawności napędu. Technologia ta umożliwiła także zmniejszenie poziomu wibracji i kawitacji. Powszechne wykorzystanie pozytywnie zweryfikowanej metody obliczeniowej dynamiki płynów może zaowocować zmniejszeniem czasu i kosztów projektowania, co może przyczynić się do większej konkurencyjności europejskiego przemysłu stoczniowego. Przedsiębiorstwa europejskie specjalizują się w produkcji statków wysokiej jakości, takich jak szybkobieżne promy, rejsowe statki pasażerskie, kontenerowce oraz pogłębiarki. Zespół naukowców biorących udział w projekcie EFFORT przeprowadził szczegółowe pomiary przepływów na pokładzie pogłębiarki nasiębiernej. Pawęż statku tworzy powierzchnię poziomą przy rufie. Zanurzenie pawęży w wodzie stanowi wspólną cechę pogłębiarek nasiębiernych wpływającą na opór na przepływ wody. W celu uniknięcia zanurzenia można wydłużyć rufę w ten sposób, że pawęż znajdzie się nad poziomem wody. Wymaga to znacznego wydłużenia długości okrętu. Drugim rozwiązaniem jest zakrzywienie do góry pawęży, czego wynikiem może być zwiększenie odległości nurtu przepływu wody od kadłuba i w rezultacie zwiększenie oporu wodnego. Ponadto zwiększenie odległości przepływu wody od kadłuba i jej przepływ w płaszczyźnie pędnika spowodują zwiększenie wibracji. Porównano przepływ wody oraz opór normalnej rufy pawężowej oraz jej zakrzywionej wersji. Po zastąpieniu rufy pawężowej jej zakrzywioną wersją kilwater określony za pomocą metody obliczeniowej dynamiki płynów nie uległ zmianie. Zmiana pawęży wywołała także nieznaczną zmianę ciśnienia pędnika na pawęż. Obliczenia przeprowadzone dla wód płytkich w naturalnych warunkach pokazały drobny wpływ na przepływ osiowy. Wyniki uzyskane przez zespół projektu EFFORT będą miały wpływ na dalsze badania wykorzystujące metodę obliczeniowej dynamiki płynów do skonstruowania lepszej rufy.
