Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,161,704
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Chế tạo máy động lực

Lê Tất Hiển(1), Nguyễn Công Phương, Nguyễn Duy Anh

Nghiên cứu ảnh hưởng thủy động của phương tiện thủy hoạt động khu vực độ sâu hạn chế

Research into changes in ship resistance in the shallow water by numerical method

Phát triển Khoa học và Công nghệ: Kỹ thuật và Công nghệ (ĐHQG TP. Hồ Chí Minh)

2022

1

1380-1391

2615-9872

Việt Nam là quốc gia có đặc thù bờ biển dài và mạng lưới sông ngòi dày đặc gồm các tuyến luồng đường thủy có độ sâu đa dạng và phức tạp. Hiện nay, theo số liệu cục đường thủy nội địa năm 2019, ngành vận tải thủy Việt Nam đạt 250 triệu tấn/năm, trong đó riêng vận tải ven biển đã chiếm hơn 60 triệu tấn/năm, góp phần thúc đẩy ngành vận tải hội nhập kinh tế giữa các vùng miền, phát huy tối đa điều kiện ven biển tự nhiên của Việt Nam. Trong hầu hết trường hợp, phương tiện thủy hoạt động trong các vùng nước có độ sâu khác nhau sẽ chịu ảnh hưởng của những đặc trưng khác nhau về sức cản và trường sóng bao quanh tàu. Đối với nhóm tàu vận tải hoạt động ở dãy vận tốc thấp, nghiên cứu về ảnh hưởng của sức cản và của trường sóng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo mục tiêu chính về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong ngành hàng hải. Hiện nay, việc tính toán mô phỏng số là cách tiếp cận thực tế nhằm dự đoán các đặc trưng thủy động của phương tiện thủy. Tuy nhiên, các tính toán mô phỏng số liên quan đến thủy động tập trung nhiều vào sức cản tàu hoạt động ở khu vực vùng nước sâu mà không xét đến ảnh hưởng của sự khác biệt về độ sâu vùng nước. Trong vùng nước nông, trường gradient áp suất tăng dần dẫn đến sức cản toàn tàu tăng. Vì vậy, trong nghiên cứu này ảnh hưởng của mặt thoáng và cao độ sóng trong vùng nước nông của tuyến luồng được xem xét tích hợp trong mô hình dòng 2 pha. Kết quả nghiên cứu đã thành công trong việc mô phỏng trường dòng chảy 2 pha bao quanh tàu (nước và không khí). Kết quả đồng thời thể hiện được sự phù hợp của trường sóng khi so với các thực nghiệm đã được công bố trong các công trình liên quan. Ngoài ra, sự thay đổi sức cản và cao độ sóng xung quanh thân tàu có khác biệt đáng kể dựa trên hạn chế của độ sâu tuyến luồng. Nghiên cứu này có thể áp dụng trong giai đoạn thiết kế tàu sơ bộ nhằm đề xuất hình dáng tàu vận tải phù hợp với tuyến luồng đường thủy Việt Nam.

Vietnam has a long coastline and dense network of rivers and canal systems with various and complicated water depths of a waterway. According to data from the Department of Inland Waterways in 2019, Vietnam's waterways transport industry reached 250 million tons/year. In which coastal transport accounted for over 60 million tons/year, promoting the shipping industry and economic integration between regions, making the most of Vietnam's natural coastal conditions. In most general cases, the vessels working in the different water depths of the operational area will significantly affect the ship and wave field resistance. For the transport vessels with low speed, the research of the effect of resistance and wave field has an essential role in ensuring the primary maritime aim of energy saving and energy efficiency. Nowadays, computation fluid dynamics is a practical approach for predicting the ship's hydrodynamic features. However, many computation fluid dynamics types of research have investigated the ship resistance in deep water, which can not consider the effect of changing ship resistance with different water depths. In shallow water, the increasing pressure gradient field leads to an increase in the overall resistance. Therefore, in this study, the volume of fluid (VOF) multiphase model can show the free surface effect and wave elevation in shallow waters. The results clearly showed the success of the computational modeling of multiphase flows around the vessel (air and water). The wavefield in the computation fluid dynamics results is also suitable for related published research experiments. Besides, the resistance and wave elevation around the hull is significantly changing at different depths. In the preliminary design stage, it can apply this work to propose a suitable hull form of transport vessels for Vietnam's waterways.

TTKHCNQG, CTv 149