
handle: 11250/2780171
Denne masteroppgaven presenter et arbeid som er gjennomført for å designe et rimelig priset ubemannet overflatefartøy. Oppgaven er delt inn i fire steg hvorav den første er å kombinere potensialteori, empiriske modeller og en regresjonsformel til en samlet motstandsmodell for å predikere motstanden til fartøyet. Det neste steget bruker motstandsmodellen til å gjennomføre en partikkelsvermeroptimalisering, for å minimere motstanden til fartøyet. Det tredje steget innebærer simuleringer med numerisk fluiddynamikk for å finne lastene som virker på fartøyet i konstant rull, stamp og gir. I det fjerde steget er lastene fra simuleringene brukt til å lage et hastighet prediksjonsprogram. Bølgemotstandsmodellene i første steg er Michells tynt skip teori i kombinasjon med en regresjonsfunksjon for torpedoen. Den viskøse motstanden er predikert med ITTC 57' linjen og formfaktorene foreslått av MARINTEK og Hoerner. Det er observert store forskjeller mellom motstanden predikert av motstandsmodellene og resultatene fra simuleringene. Det er antatt at den største kilden til avvik kommer av at deformasjonen av den frie overflaten ikke blir tatt hensyn til av motstandsmodellene. I steg to er optimeringen gjennomført seks ganger med en hastighet på 3m/s, de fem optimeringene som endte med lavest motstand er alle innenfor intervallet 132N-134N. De to optimeringsparameterene med nevneverdig forskjell blant geometriene er størrelsen på torpedoen og høyden på kjølen. De resterende fem optimeringsparameterene er tilnærmet lik for alle geometriene. I det tredje steget er den beste geometrien fra optimeringen simulert med en hastighet på 3m/s i åtte forskjellige orienteringer; to i rull, to i stamp, tre i gir og en rett frem. I tillegg er tre simuleringer i stamp gjennomført med null hastighet for å skille de dynamiske og statiske kreftene. I det fjerde steget lastene fra simuleringene gjort dimmensjonsløse ved hjelp av koeffisienter. Disse koeffisientene blir brukt av hastighets prediksjonsprogrammet for å predikere hastigheten til fartøyet ved en gitt hastighet og orientering. Ved en spesifisert vindhastighet of vindretning blir orienteringen og hastigheten til båten iterert helt til en likevekt mellom seilkreftene og de hydrodynamiske kreftene er oppnådd. Ifølge hastighets prediksjonsprogrammet er fartøyet i stand til å oppnå en hastighet på 2.5m/s med en sidevind på 9m/s, som er vindhastigheten ved 50% prosentilet i Nordsjøen. Hastigheten til fartøyet i dette studiet oppnår sammenlignbar hastighet som SailDrone prosjektet og er noe raskere enn det mindre fartøyet Sailbuoy. Fartøyet har gode egenskaper for å motstå moment i rull, men har forbedringspotensialet i stamp og gir siden det er nesten like bredt som langt.
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
