Mathematical Modeling of Inland Vessel Maneuverability Considering Rudder Hydrodynamics

ویرایش: 1st ed. 
نویسندگان: Jialun Liu  
سری:  
ISBN (شابک) : 9783030474744, 9783030474751 
ناشر: Springer International Publishing;Springer 
سال نشر: 2020 
تعداد صفحات: 252 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 16 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 57,000

این کتاب نشان می‌دهد که پیکربندی‌های مختلف سکان دارای ویژگی‌های هیدرودینامیکی متفاوتی هستند که تحت تأثیر مشخصات، پارامترها و پیکربندی خاص قرار دارند. نویسنده فرمول‌های رگرسیون جدیدی را پیشنهاد می‌کند تا به معماران نیروی دریایی کمک کند تا به سرعت نیروها و لحظات مانور ناشی از سکان را تخمین بزنند. علاوه بر این، نویسنده یک مدل مانور یکپارچه را برای کشتی‌های دریایی و کشتی‌های داخلی پیشنهاد و تأیید می‌کند. با استفاده از فرمول های رگرسیون پیشنهادی و مدل مانور، اثرات خاص پیکربندی سکان بر روی مانور کشتی داخلی مورد مطالعه قرار می گیرد. به نوبه خود، این کتاب کاربرد شبیه‌سازی‌های رینولدز میانگین ناویر-استوکس (RANS) را برای به دست آوردن ویژگی‌های هیدرودینامیکی سکان نشان می‌دهد، و ادغام نتایج RANS در مدل‌های مانور به عنوان تخمین دقیق نیروهای سکان و گشتاورهای مورد نیاز برای تعیین کمیت تأثیرات سکان. پیکربندی سکان در عملکرد مانور کشتی علاوه بر این، نویسنده معیارهای جدیدی را برای پیش‌بینی و ارزیابی قابلیت مانور کشتی داخلی پیشنهاد می‌کند. شبیه‌سازی‌هایی از کشتی‌ها با پیکربندی‌های سکان مختلف ارائه شده‌اند تا تأثیرات پیکربندی‌های سکان بر روی مانورپذیری کشتی در مانورهای آزمایشی مختلف کلاسیک و پیشنهادی را تحلیل کنند. این کتاب با ارائه راهنمایی های ضروری در مورد تأثیر سکان ها برای مانور کشتی های داخلی و کمک به مهندسان عملی در انتخاب های طراحی آگاهانه، مورد توجه محققان و دانشگاهیان در زمینه مهندسی دریایی و همچنین دانشجویان معماری دریایی است. شاغلان صنعتی که روی طراحی کشتی کار می کنند نیز ممکن است آن را مفید بدانند.

This book demonstrates that different rudder configurations have different hydrodynamic characteristics, which are influenced by the profile, the parameters, and the specific configuration. The author proposes new regression formulas to help naval architects quickly estimate the rudder-induced forces and moments in maneuvering. Furthermore, the author proposes and validates an integrated maneuvering model for both seagoing ships and inland vessels. Using the proposed regression formulas and maneuvering model, the specific impacts of rudder configurations on inland vessel maneuverability are studied. In turn, the book demonstrates the application of Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) simulations to obtain rudder hydrodynamic characteristics, and the integration of the RANS results into maneuvering models as an accurate estimation of rudder forces and moments needed to quantify the impacts of rudder configurations on ships’ maneuvering performance. In addition, the author proposes new criteria for the prediction and evaluation of inland vessel maneuverability. Simulations of ships with various rudder configurations are presented, in order to analyze the impacts of rudder configurations on ship maneuverability in different classic and proposed test maneuvers. Offering essential guidance on the effects of rudders for inland vessel maneuverability, and helping practical engineers make informed design choices, the book is of interest to researchers and academics in the field of naval engineering, as well as students of naval architecture. Industrial practitioners working on ship design may also find it beneficial.

Front Matter ....Pages i-xxiii
 Introduction  (Jialun Liu)....Pages 1-11
 Design and Evaluation of Ship Rudders  (Jialun Liu)....Pages 13-44
 Computational Fluid Dynamics Methods of Ship Rudders  (Jialun Liu)....Pages 45-70
 Hydrodynamic Characteristics of Ship Rudders  (Jialun Liu)....Pages 71-97
 A Primer of Inland Vessel Maneuverability  (Jialun Liu)....Pages 99-127
 Maneuvering Modeling of Inland Vessels  (Jialun Liu)....Pages 129-179
 Tests and Criteria for Inland Vessel Maneuverability  (Jialun Liu)....Pages 181-200
 Impacts of Rudder Configurations on Ship Maneuvering Performance  (Jialun Liu)....Pages 201-220
 Guidance on Rudder Configurations  (Jialun Liu)....Pages 221-234
Back Matter ....Pages 235-237