تعتبر دراسة السلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيّاً على الأمواج من المواضيع ذات الأهمية الخاصة, وذلك نظراً لارتباطها الوثيق بأمان السفينة التوازني, وتأثيرها المباشر على كفاءة عمل بعض الأنظمة والعمليات داخل بدن السفينة.
يتضمن هذا البحث شرحاً لل
نموذج الرياضي المقترح والخاص بدراسة السلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيّاً على الأمواج الجيبية المنتظمة بهدف حساب تابع الخاصية السعوية لاستجابة السفينة بفعل الموجة المحرضة على التأرجح العرضي, ومن ثمّ تحديد تردد الطنين والقيمة العظمى للخاصية السعوية. تم إعداد برنامج حاسوبي بلغة ( ) لتنفيذ الحسابات وفقاً للنموذج المقترح, مما سمح بدراسة تأثير بعض البارامترات الاستثمارية للسفينة (كسرعة السفينة, وزاوية خط سيرها بالنسبة إلى الاتجاه الرئيسي لانتشار الأمواج) على تردد الطنين والقيمة العظمى للخاصية السعوية, كما سمح أيضاً بدراسة تأثير بعض بارامترات الوسط المحيط (كتردد الموجة الجيبية) على القيمة العظمى للخاصية السعوية. تم التوصل من خلال هذا البحث إلى استخراج علاقات رياضية تسمح بوضع تفسير دقيق وواضح للسلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيّاً على الأمواج البحرية
تعتبر دراسة السلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيا على الأمواج من المواضيع ذات الأهمية الخاصة, و ذلك نظرا لارتباطها الوثيق بأمان السفينة التوازني, و تأثيرها المباشر على كفاءة عمل بعض الأنظمة و العمليات داخل بدن السفينة.
يتضمن هذا البحث شرحاً للنم
وذج الرياضي المقترح و الخاص بدراسة السلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيا على الأمواج الحقيقية بهدف حساب منحنيات السعة مع امان كتابع لعرض السفينة عند القيم المختلفة لحالة التحميل و سرعة السفينة و زاوية خط سيرها بالنسبة إلى الاتجاه الرئيسي لانتشار الأمواج, و بالتالي تحديد سرعات السفينة و زوايا خط سيرها المسببة لأشد التأرجحات العرضية عند حالة التحميل المعتبرة, إضافةإلى تحديد العرض الحرج المقابل للسرعة التصميمية المختارة للسفينة. تم إعداد برنامج حاسوبي بلغة ( ) لتنفيذ الحسابات وفقاً للنموذج المقترح, مما سمح بدراسة تأثير بعض البارامترات الاستثمارية للسفينة (كسرعة السفينة, و زاوية خط سيرها بالنسبة إلى الاتجاه الرئيسي لانتشار الأمواج) على سعة التأرجحات العرضية. تم التوصل من خلال هذا البحث إلى استخراج علاقات رياضية تسمح بوضع تفسير دقيق و واضح للسلوك الديناميكي للسفينة المتأرجحة عرضيا على الأمواج البحرية.
لتحديد منحني الاتزان العرضي المتعلق بالشكل يتم عادة تحديد خط الماء المتساوي الحجم لكل حالة تحميل، الأمر الذي يتطلب إعادة حسابات رياضية معقدة و طويلة مع اختلاف قيمة الغاطس الموافقة لكل حالة تحميل
الهدف من هذا البحث هو بناء نموذج رياضي يسمح بتحديد منح
ني الاتزان العرضي المتعلق بالشكل عند جميع حالات التحميل المعتبرة للسفينة اعتماداً على قراءة المقاطع العرضية لبدن السفينة المحددة بالخطوط القطاعية العرضية المشكلة للمسقط الأمامي لرسمه الخطوط النظرية للسفينة. لا تحتاج هذه الطريقة إلى فرضيات مسبقة لإجراء الحسابات و هذا قد يسبب منطقياً رفع دقة الحسابات خلافاً للطرق الأخرى المستخدمة حاليا في تقييم الاتزان العرضي للسفن.
أثبتت فعالية هذه الطريقة في اختصار الوقت و الحصول على نتائج جيدة عن طريق مقارنتها مع النتائج التحليلية الخاصة بالسفينة الصندوقية، و السفينة ذات المقطع المثلثي و طريقة Pozdiunin التقريبية المعتمدة عالمياً، و تم أيضاً مقارنة نتائج هذه الطريقة مع قيم منحنيات الاتزان الثابتة الخاصة بوثائق سفينة تجارية حقيقية. إنّ نتائج تقييم و معايرة الطريقة المدروسة تسمح باستخدامها في معايرة اتزان السفن، و الاستخدام في إعمال بحثية لاحقة.
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 ال
تي 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.
