การลดความต้านทานเรือโดยใช้ฟอยล์ EPPLER 874
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดความต้านทานเรือ โดยการประยุกต์ใช้ไฮโดรฟอยล์ติดตั้งใต้ท้องเรือ
ใช้ทฤษฎีความคล้ายคลึงเชิงเรขาคณิตเพื่อออกแบบเรือโมเดลที่มีอัตราส่วนของมิติขนาดเท่ากับ 3.2 เรือโมเดลใช้สำหรับหาค่าสัมประสิทธิ์แรงยกของฟอยล์ เพื่อยืนยันว่าเมื่อขยายอัตราส่วนกับเรือจริงแล้ว แรงยกที่ได้มีค่ามากกว่าน้ำหนักเรือจริง เมื่อทำการทดสอบเรือโมเดลกับฟอยล์ 3 แบบ ได้แก่ EPPLER874 NACA63209 และ NACA4412 พบว่า ฟอยล์ EPPLER874 ที่มุมปะทะ 12◦ให้ค่าอัตราเร็วเรือโมเดลได้ดีที่สุด จึงเลือกใช้ฟอยล์ EPPLER874 ใน
การสร้างเรือไฮโดรฟอยล์ ซึ่งเรือที่ออกแบบมีน้ำหนักรวมทั้งหมด 260 กิโลกรัม ฟอยล์ทำด้วยไฟเบอร์กลาส ด้านหัวเรือเป็นฟอยล์รูปตัววีมีขนาดความยาวคอร์ด 0.2 เมตร ด้านท้ายเรือใช้ฟอยล์รูปสี่เหลี่ยมคางหมู ความยาวคอร์ด 0.3 เมตร ผลทดสอบพบว่า ควรติดตั้งฟอยล์ที่มุมปะทะ 12◦ จะทำให้ได้แรงยกอย่างมีเสถียรภาพทั้งทางตรงและเลี้ยว เมื่อเปรียบเทียบเรือไฮโดรฟอยล์ EPPLER874 กับเรือแบบไม่ติดฟอยล์ พบว่า เรือไฮโดรฟอยล์มีอัตราเร็วเพิ่มขึ้นร้อยละ 15.65 แต่การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงลดลงร้อยละ 48.37
Article Details
References
L. D. Chambers, K. R. Stokes, F. C. Walsh and R. J. K. Wood, "Modern approaches to marine antifouling coatings," Surface and Coatings Technology, vol. 201 no. 6, pp. 3642-3652, 2006.
H. Yang, J. Sun, Y. Yang, L. Chen, H. Gao, and H. Sun, "Study on the effect of marine biofouling for the ship resistance," in OCEANS 2021: San Diego – Porto, 20-23 Sept. 2021, pp. 1-7, 2021.
A. M. Kracht, "Design of bulbous bows," SNAME Transactions, vol. 86, pp.197-217, 1978.
L. Jie, Z. Bao-Ji, and X. Ning, "Research on Design Optimization of High-Speed Ship Bulbous Bow Based on Nelder-Mead Algorithm," Journal of Ship Production and Design, vol. 38, no. 01, pp. 28-38, 2022.
R. Latorre, "Ship hull drag reduction using bottom air injection," Ocean Engineering, vol. 24, no. 2, pp. 161-175, 1997.
S. A. Mäkiharju, M. Perlin, and S. L. Ceccio, "On the energy economics of air lubrication drag reduction," International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, vol. 4, no. 4, pp. 412-422, 2012.
Z. He, T. Sun, L. Zou, Y. Jiang, and L. Duan, "Ventilated cavity flows behind a backward facing step with a combination computational fluid dynamics and Error Back Propagation algorithm," Ocean Engineering, vol. 260, 2022.
J. Jang, S. H. Choi, S.-M. Ahn, B. Kim, and J. S. Seo, "Experimental investigation of frictional resistance reduction with air layer on the hull bottom of a ship," International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, vol. 6, no. 2, pp. 363-379, 2014.
F. Cucinotta, E. Guglielmino, F. Sfravara, and C. Strasser, "Numerical and experimental investigation of a planing Air Cavity Ship and its air layer evolution," Ocean Engineering, vol. 152, pp. 130-144, 2018.
H. Wang, K. Wang, and G. Liu, "Drag reduction by gas lubrication with bubbles," Ocean Engineering, vol. 258, 2022.
T. Tanaka, Y. Oishi, H. J. Park, Y. Tasaka, Y. Murai and C. Kawakita, "Frictional drag reduction caused by bubble injection in a turbulent boundary layer beneath a 36-m-long flat-bottom model ship," Ocean Engineering, vol. 252, 2022.
KI. Kumagai, Y. Takahashi, and Y. Murai, "Power-saving device for air bubble generation using a hydrofoil to reduce ship drag: Theory, experiments, and application to ships," Ocean Engineering, vol. 95, pp. 183-194, 2015.
E. Bøckmann and S. Steen, "Model test and simulation of a ship with wavefoils," Applied Ocean Research, vol. 57, pp. 8-18, 2016.
M. A. Budiyanto, M. F. Syahrudin, M. A. Murdianto, and D. Pham, "Investigation of the effectiveness of a stern foil on a patrol boat by experiment and simulation," Cogent Engineering, vol. 7, no. 1, 2020.