Hydrodynamikk (1600-1700 tallet): Vannbevegelse; læren om væskers (gassers) bevegelse Hydrodynamikk MAS 116 Vår 2019 Eksempel på virveldannelse bak et legeme i strømmende væske (Kármáns virvelgate). Thore C. Thuestad Campus - Kronstad Våren 2019 https://www.youtube.com/watch?v=f3lmjj1n7ye
Strategisk forankring HVL: https://www.regjeringen.no/no/dokumenter/ny-vekst-stolt-historie/id2552578/ Norge: https://www.bt.no/nyheter/lokalt/i/a21k1z/anbefaler-dokken-for-marin-klynge Bergen: 2
Introduksjon Havteknologi -> Hydrodynamikk fellesnevner! 3
Velkommen til MAS116 Hydrodynamikk! Faglærer: Thore C. Thuestad 62 år, gift og 2 vokse barn Utdannet fra NTH/NTNU Marin Teknologi Konstruksjonsteknikk og Hydrodynamikk + Økonomiutdannelse BI. 35 års industrierfaring Marin Teknikk-relaterte fagområder SINTEF Marin Teknikk (Ocean), Hydro O&G, Statoil / Equinor Erfaring fra Prosjektering, Bygging, Drift & Vedlikehold, Forskning & Utvikling Nasjonalt & Internasjonalt Ansatt HiB / HVL 01.08.2016 Kontor: C206 4
Introduksjon - Emnebeskrivelse Emnet omhandler utvalgte sentrale områder innen marin hydrodynamikk: 1. Lineær bølgeteori og beregning av hydrodynamisk trykk og partikkelbevegelser i en bølge. Tema 1 5
Introduksjon - Emnebeskrivelse Emnet omhandler utvalgte sentrale områder innen marin hydrodynamikk: 1. Lineær bølgeteori og beregning av hydrodynamisk trykk og partikkelbevegelser i en bølge. 2. Beregning av krefter på slanke konstruksjoner i marint miljø, Morrisons ligning. Tema 1 Bølgekrefter på en konstruksjon Tema 2 6
Introduksjon - Emnebeskrivelse Emnet omhandler utvalgte sentrale områder innen marin hydrodynamikk: Tema 1 1. Lineær bølgeteori og beregning av hydrodynamisk trykk og partikkelbevegelser i en bølge. 2. Beregning av krefter på slanke konstruksjoner i marint miljø, Morrisons ligning. 3. Beregning av motstand for skip basert på modellforsøksresultater: Skipsmotstand - oppdelingen av skips motstand i ulike komponenter. Tema 3 Tema 2 7
Introduksjon - Emnebeskrivelse Emnet omhandler utvalgte sentrale områder innen marin hydrodynamikk: Tema 1 1. Lineær bølgeteori og beregning av hydrodynamisk trykk og partikkelbevegelser i en bølge. 2. Beregning av krefter på slanke konstruksjoner i marint miljø, Morrisons ligning. 3. Beregning av motstand for skip basert på modellforsøksresultater: Skipsmotstand - oppdelingen av skips motstand i ulike komponenter. Tema 3 4. Grunnleggende propellteori: Beregninger for valg av optimal propell basert på modellserier. Fremdriftseffekt Tema 2 Tema 4 8
FREMDRIFTSPLAN VÅR -19 MAS116 HYDRODYNAMIKK KLASSE 17HMMT 9
FREMDRIFTSPLAN VÅR -19 MAS116 HYDRODYNAMIKK KLASSE 17HMMT, forts 10
MAS116 Hydrodynamikk; våren 2019 Forelesninger varierende rom ->TimeEdit Tirsdag: 08.15 10.00 Sted: TimeEdit Onsdag: 10.15 12.00 Sted: TimeEdit men 09.01.19 -> 08.15-10.00 Torsdag: 08.15 10.00 Sted: TimeEdit Eksempler - frivillig Noe i klasserom Mye på egenhånd Obligatoriske Øvinger innlevering gjennom semester (inntil 4stk). Bestått / Ikke bestått. Studentassistent. Obligatorisk Lab-forsøk 2 stk som gruppearbeid. Bestått / Ikke bestått Obligatorisk deltakelse & rapport innlevering. 4 grupper a 5, 1 gruppe a 6 studenter = 26 studenter. Bruk av elektroniske hjelpemidler forutsettes kjent: MATLAB, EXCEL etc..men ikke ved eksamen. 11
Canvas https://hvl.instructure.com/courses/6324 12
Pensum 13
Råd & Anbefalinger MAS 116 -> 10studiepoeng -> 27t pr. studiepoeng -> 270timer innsats -> 15-17timer/uke Tilbakemeldinger fra tidligere kull: Vanskelighetsgrad & arbeidsomfang i faget: Meget høyt / Høyt Læringsutbytte av undervisningstimene: Høyt Anbefalinger: Og: Bruk tiden og jobbe kontinuerlig med faget over tid(modningsfag) og regneøvinger (masse)! Gjerne jobbe i grupper hjelp og støtte for hverandre / dele. Være tilstede ikke egnet for selvstudium skippertak i forkant av eksamen er garantert en dårlig løsning. 14
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter tid = konstant tid = varier 15
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Marine konstruksjoner og skip utsettes for krefter fra bølger, strøm og vind. Kunnskap om krefter og kreftenes virkning på konstruksjonen er derfor viktig for å kunne operere trygt på havet. Emnet gir en relevant teoretisk bakgrunn for beregning av dynamiske (tidsavhengige) krefter fra bølger og strøm (vannbevegelse) på marine konstruksjoner og skip. 16
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Dynamisk (tidsavhengig) belastning adskiller seg fra statisk belastning ved at den: Gir tidsavhengig løsning Fremkaller treghetskrefter i konstruksjonen 17
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Krefter og bevegelser for marine konstruksjoner Newtons 2. bevegelses lov (1687): «Når et legeme påvirkes av en ytre kraft F vil legemet få en akselerasjon i kraftens retning» F = ma der: F = kraften m = massen.. a = akselerasjonen ( ƞ ) 18
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Ordner ligningen og får (for 3-retning): hvor leddene kalles: Indre krefter => Masse M, (Dempning B, Stivhet C) fokus i MAS102 Stålkonstruksjoner (statisk) / MAS121 Marinteknisk Analyse (dynamisk) (valgfag H19) Og hvor:... ƞ, ƞ, ƞ Yter krefter / drivende krefter respons, hhv akselerasjon, hastighet, forskyvning Ukjente størrelser => Dynamiske bølgekrefter, fokus i MAS116 Hydrodynamikk. => Løsning av disse er fokus i MAS121 Marinteknisk Analyse (valgfag H19) 19
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter https://www.youtube.com/watch?v=5lrh1jilfwm 20
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Oseberg A+B Tøyningsmåling Bølgemåling 21
Introduksjon Tema 1 & 2: Lineær bølgeteori & Bølgekrefter Et lite apropos: Beregner respons, ƞ 3 (Design) Måler respons, ƞ 3 (Measured) 22
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon (kn) https://pixabay.com/no/videos/cruiseskip-cruise-havn-skipet-4386/ 23
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon Geometri Skalering? Modelltesting Skip Lab. resultater 24
CFD-beregninger, trykkfordeling på et skip 25
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon - Kontraktfestet - Reduserte kostnader - Høyere hastighet 26
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon https://www.youtube.com/watch?v=gtglz_vcaro 27
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon 28
Introduksjon Tema 3 & 4: Skipsmotstand & Propulsjon https://www.youtube.com/watch?v=ujz4w_lluou 29
Laboratorieøvinger MorisonLab & SkipsLab MorisonLab SkipsLab 30
Lab-plan og gjennomføring Gruppearbeid 26(?) studenter -> 5 grupper 4 grupper a 5 studenter, 1 gruppe a 6 studenter Gjennomføres i uke 11 og uke 15 Tirsdag: 10-16 (10.00, 12.00, 14.00) Onsdag: 12-16 (10.00, 12.00) Etablere grupper gjøres på Canvas av studentene selv. Obligatorisk krav: Lab rapporter (2 stk) levert innen frist og godkjent. Leveringsfrist: Innen fredag i påfølgende uke. Lab_uke 11 -> 22.03.17 kl. 23.59 Lab_uke 15 -> 26.04.17 kl. 23.59 31
Introduksjon Tematisk oversikt innhold i Hydrodynamikk (MAS116) Vår-19 Lineær bølgeteori for regulære bølger & Bølgekrefter Irregulær sjø/bølger & miljøstatistikk Motstand skip & modellforsøk (skalering) Propulsjon & valg av propell Forsøk i slepetank MorisonLab & SkipsLab 32