محاسبه جرم افزوده در آب کم عمق به کمک نگاشت برای بدنه های با مقطع بیضیگون در حرکت سرج

چکیده

نیروی هیدرودینامیکی وارد بر یک جسم شناور در آب که دارای حرکات اجباری هارمونیک می باشد جرم افزوده نامیده می شود. برای انجام مطالعات بر روی حرکات شناور (قابلیت ماندگاری در شرایط سخت دریا و مانوردهی) معمولا داشتن اطلاعاتی درباره جرم افزوده مقاطع بدنه نیاز است. تعیین جرم افزوده در آب عمیق برای اجسام با مقاطع دایره و بیضی با استفاده از نگاشت همدیس امکان پذیر است در آب کم برای در نظر گرفتن اثرات کف نیاز است تصویر آینه شده[1] را در یک محیط محدود انجام داد. در این مقاله با کمک نگاشت شوارتز-کریستوفر[2] یک روش کلی برای محاسبه جرم افزوده و یک نتیجه جدید برای جرم افزوده مقاطع بیضی شکل ارائه شده است که با نتایج روش های قبلی مقایسه می شود.



[1] -Mirror Images


[2] - Schwarz-christoffel

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Calculation of the added mass of elliptical body in shallow water with use conformal mapping

چکیده [English]

Steady state hydrodynamic force due to forced harmonic rigid-body motions is called added mass. To study ship motions’ characteristics (seakeeping & maneuvering) usually it is needed to have added mass coefficients of ship sections. Determination of added mass in deep water for bodies of cylindrical and elliptical sections is possible by using Schwarz-christoffel mapping. Consideration of  bottom effects in shallow water is usually done by using method of images in limited bounadry condition . In this paper a general method for calculation of added mass (coefficient) using  Schwarz-christoffel mapping is presented. Added mass of some elliptical sections is calculated and new results are presented. Results are  compared to the previous available results. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Schwarz-christoffel mapping-added mass-shallow water
 [1]   Clarke, D., 1998. The effect of shallow water on manoeuvring derivatives using conformal mapping.  Control Engineering Practice 6, 629–634.

 [2]   Clarke, D., 2001. Calculation of the added mass of circular cylinders in shallow water. Ocean Engineering    28 (9), 1265–1294.

 [3]  Richmond, H.W., 1924. On the electrostatic field of a plane or circular grating formed of thick rounded  bars. Proceedings of theLondonMathematical Society, Series 2, 22, 389–403.

 [4]   Page, W.M., 1913. Some two-dimensional problems in electrostatics and hydrodynamics. Proceedings of theLondonMathematical Society, Series 2, 11, 313–328.

 [5]   Clarke, D.,1972. Atwo-dimensional strip method for surface ships: comparison of theory with                           experiments on a segmented tanker model. Journal of Mechanical Engineering Science 14 (7 Suppl.), 53–61.