تعتبر دراسة ظاهرة الغاطس الديناميكي في السفن من الموضوعات المهمة في علم هيدروديناميك السفن نظراً لارتباطها بأمن الملاحة البحرية و النهرية خاصةً في الوقت الحالي بعد الازدياد السريع في حجم السفن و سرعات تشغيلها. و يستخدم لتحقيق ذلك العديد من الطرائق التي تتفاوت في دقتها و سهولة امكانياتها.
يهدف هذا البحث إلى إعداد نموذج رقمي ثلاثي البعد و ذلك لتحليل ظاهرة الغاطس الديناميكي للسفينة في الأقنية من خلال التقنيات الرقمية، باستخدام البيئات البرمجية المتقدمة لاستخراج حقول السرعة و حقول الضغط للجريان الحاصل حول بدن السفينة و التي تؤثر بشكل مباشر على هذه الظاهرة.
لإعداد النموذج ثلاثي البعد و تمثيل الظاهرة و دراسة الجريان اللزج، تمت المحاكاة بالاستعانة ببرامج رقمية متقدمة مثل Gambit وAnsys Fluent. تم حساب الغاطس الديناميكي للسفينة و دراسة تأثير السرعة للسفينة و معامل انسداد القناة على هذه الظاهرة.
تم التأكد من فاعلية البرامج الرقمية في تمثيل هذه الظاهرة، و مقارنة نتائجنا مع طرق أخرى حسابية و تجريبية لحساب الغاطس الديناميكي للسفينة في الأقنية.
The study of the phenomenon of ship squat in vessels can be considered as one of the
most important topics in ships hydrodynamic science, because it is related to the marine
secure, especially now after the rapid increase in size of vessels and operation speeds. In
literatures there are methods that are used to predict ship squat.
This research aims to develop a 3D Numerical Modeling to analyze the phenomenon
of ship squat of the ship in Canals using computational numerical method and proper
software, to extract the velocity and pressure fields of the flow around ship hull. The last
one affect directly this phenomenon.
To build a 3D model and to represent ship squat for viscous flow, simulation has
been developed using Gambit and Ansys Fluent programs.
ship squat has been integrating the motion of water level drop. The effect of vessel
speed and blockage factor Cb have been taken into account.
Results confirm the efficiency of the CFD for simulating ship squat. The comparison
with other experimental and computational methods show good accuracy.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة ظاهرة الغاطس الديناميكي للسفن المبحرة عبر الأقنية، وهي ظاهرة هامة في علم هيدروديناميك السفن نظراً لتأثيرها الكبير على أمن الملاحة البحرية والنهرية. يهدف البحث إلى إعداد نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد لتحليل هذه الظاهرة باستخدام برامج متقدمة مثل Ansys Fluent. تم حساب الغاطس الديناميكي للسفينة ودراسة تأثير سرعة السفينة ومعامل انسداد القناة على هذه الظاهرة. أظهرت النتائج فعالية البرامج الرقمية في تمثيل الظاهرة بدقة، وتمت مقارنتها مع طرق حسابية وتجريبية أخرى. كما تم استنتاج أن الغاطس الديناميكي يزداد مع زيادة سرعة السفينة وينخفض مع زيادة عرض القناة. توصي الدراسة بأخذ عوامل أخرى مؤثرة على الظاهرة مثل تغير شكل القاع في الاعتبار في الدراسات المستقبلية.
Critical review
تعد هذه الدراسة خطوة هامة في فهم وتحليل ظاهرة الغاطس الديناميكي للسفن، إلا أنها تفتقر إلى بعض الجوانب التي يمكن أن تعزز من دقتها وشموليتها. على سبيل المثال، لم يتم تناول تأثير الأمواج الطويلة وتغيرات شكل القاع بشكل كافٍ، وهو ما يمكن أن يؤثر بشكل كبير على النتائج. كما أن الدراسة اعتمدت على نموذج رقمي ثابت ولم تأخذ في الاعتبار التغيرات الزمنية في الجريان، مما قد يقلل من دقة التوقعات في الحالات الواقعية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين الدراسة من خلال استخدام نماذج أكثر تعقيدًا تشمل تأثيرات أخرى مثل تأثير الرفاص والأمواج. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم إسهامًا قيمًا في مجال هيدروديناميك السفن وتفتح الباب لمزيد من الأبحاث المستقبلية.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو إعداد نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد لتحليل ظاهرة الغاطس الديناميكي للسفن في الأقنية باستخدام برامج متقدمة مثل Ansys Fluent.
-
ما هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على الغاطس الديناميكي للسفن؟
العوامل الرئيسية تشمل سرعة السفينة، عرض القناة، ومعامل انسداد القناة.
-
ما هي البرامج المستخدمة في إعداد النموذج الرقمي؟
تم استخدام برامج Gambit وAnsys Fluent في إعداد النموذج الرقمي.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة للمستقبل؟
توصي الدراسة بأخذ عوامل أخرى مؤثرة على الظاهرة مثل تغير شكل القاع في الاعتبار في الدراسات المستقبلية.
References used
MICHAEL J .BRIGGS , ‘Ship Squat Predictions for Ship /Tow Simulator ’, US Army Corps of Engineers, US, August 2006, P. 1-4
DEBAILLON P., EMMANUEL LEFRANCOIS, PHILIPPE SERGENT ,GOURI DHATT, ‘Numerical Modelling of Ship Squat in Shallow Restricted Water ’, France, 2004, P. 1-10
DEBAILLON P., ‘ Système de Modélisation de l’enfoncement dynamique des bateaux’, Thesis of the Université de Technologie de Compiègne, 2005, P. 1-5
As oil spells, it is important to act as quickly as possible in order to minimize
damages that can affect people and natural life. Thus, for the necessary operations to be
done on time following an accident, numerical simulation of oil spell is an
The oil reservoirs exploitation processes are one of very important
steps of petroleum industry. The rentability of investor reservoir is
related to correct planning and accurate understanding of rock
properties and liquids flow in porous media. T
Studying of the dynamic behavior of the rolling ship on sea waves is one of topics of
special interest due to its close association with the ship stability and its direct impact on
the efficiency of the work of some of the systems and processes ins
Supporting tunnel face by Fiber glass pipes technology is an effective method to
maintain the stability of tunnel face, thus reducing surface settlements, face deformation
and maintaining the safety of the workers and the mechanisms used in tunneli
3D models of historical sites and monuments are very interesting in archaeology and digital tourism fields. These models help archeologists document historical sites and analyze the relationships between their components. Moreover, 3D models constitu