Kutatási jelentés. Hajólengések modellkísérleti vizsgálata. című kutatói pályázat eredményeiről.



Hasonló dokumentumok
BBBZ-kódex BBBZ-kódex

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

A hibrid hajóhajtás alkalmazási lehetősége a folyami közforgalmú közlekedésben

Hang terjedési sebességének meghatározása állóhullámok vizsgálata Kundt csőben

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

Rezgőmozgás, lengőmozgás

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Tömegmérés stopperrel és mérőszalaggal

Az MK-1 meghatározása és műszaki leírása

Műszaki paraméterek táblázata

TABLETTÁK ÉS KAPSZULÁK SZÉTESÉSE

Műszaki paraméterek táblázata. AD-R típusú 3 tengelyes CNC hidraulikus élhajlító

Tömegvonzás, bolygómozgás

3. A szárnyas hajók stabilitása. a) A stabilitásról általában

Az úszás biomechanikája

A 10/2007 (II. 27.) 1/2006 (II. 17.) OM

2009/2010. tanév Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló. FIZIKA I. kategória FELADATLAP. Valós rugalmas ütközés vizsgálata.

Segédlet a Hengeres nyomó csavarrugó feladat kidolgozásához

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

Termékkínálat. Akkus fúró-csavarozó. Akkus csavarozó POW3240. Akkus fúrócsavarbehajtó. Akkus fúró-csavarozó POW306502

Fa- és Acélszerkezetek I. 8. Előadás Kapcsolatok II. Hegesztett kapcsolatok. Dr. Szalai József Főiskolai adjunktus

Kecskeméti Főiskola Műszaki Főiskolai Kar Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Műszaki adatok: Q mm/kg

1. számú ábra. Kísérleti kályha járattal

Fényképek és adatok a "ZRYW-1" hordszárnyas hajóról a lengyel fórumon (1) (Fordította. Surman Zsolt SRY)

Hajómértékek. Készítette: Szűcs Tamás

Úttartozékoknak nevezzük a padkán, a járdán és az út mentén elhelyezett elemeket.

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mûszertan

Permetezőgépek folyadékfogyasztásának mérése és beállítása A permetezés anyagszükséglete

PRÓBAÉRETTSÉGI MATEMATIKA május-június KÖZÉPSZINT. Vizsgafejlesztő Központ

Az elektron hullámtermészete. Készítette Kiss László

Transzformátor rezgés mérés. A BME Villamos Energetika Tanszéken

Használati útmutató. A Hungary Mérleg Kft. által forgalmazott EQC típusú digitális mérleghez.

2 év. Újdonságok! Akkus fúró-csavarozó. Akkus csavarozó POW3240. Akkus fúrócsavarbehajtó. Akkus fúró-csavarozó POW garancia

Szerkezettan

A fényvisszaverő kontúrjelölés magyarországi bevezetéséről a július 10. után először forgalomba helyezett (új) járművek esetében

A tanulók gyűjtsenek saját tapasztalatot az adott szenzorral mérhető tartomány határairól.

Szeretettel Üdvözlök mindenkit!

Korrodált acélszerkezetek vizsgálata

2000 Szentendre, Bükköspart 74 MeviMR 3XC magnetorezisztív járműérzékelő szenzor

Mechanika - Versenyfeladatok

Az Európai Unió Hivatalos Lapja A TANÁCS 93/93/EGK IRÁNYELVE. (1993. október 29.) a motorkerékpárok és segédmotoros kerékpárok tömegéről és méreteiről

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

Korszerű technológiák: zsugorodás-kompenzált és magasraktári ipari padlók


AKKUTÖLTŐ 24V CTEK XT N08954

Ezek jellemzően tavakon, illetve csekély sodrású folyókon vannak kijelölve, úgy hogy az ne keresztezze a nagy hajók útját!

Inga. Szőke Kálmán Benjamin SZKRADT.ELTE május 18. A jegyzőkönyv célja a matematikai és fizikai inga szimulációja volt.

Rugalmas állandók mérése (2-es számú mérés) mérési jegyzõkönyv

2. Rugalmas állandók mérése

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

Rezgőmozgás, lengőmozgás, hullámmozgás

LENGÉSCSILLAPÍTÓK A CITROËN TANÁCSAI SEGÍTENEK A KARBANTARTÁSBAN

Kiöntött síncsatornás felépítmény kialakításának egyes elméleti kérdései

Központosan nyomott vasbeton oszlop méretezése:

MONITORING RENDSZEREK MAGYARORSZÁGON ÉS A KOMÁROMI ÚJ DUNA HÍDON Hidász Napok Visegrád, június Gilyén Elemér, Pont-TERV Zrt.

Euro LUJ&M60&5EA 2H0&MSA&5EA 2H0&MH8&5EA LNP&MYJ&5EA 1.4T MT 1.8L MT 1.8L AT

JUMO dtrans p30 nyomástávadó. Típus: Rövid leírás. Mőszaki adatok

A nehézfémek növényi vízháztartásra gyakorolt hatásának vizsgálata Mágneses Rezonancia készülékkel. Készítette: Jakusch Pál Környezettudós

4. A személyhajó stabilitásának alapfogalmai havaria esetén.

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

MÁGNESES TÉR, INDUKCIÓ

A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.

PRÓBAÉRETTSÉGI MATEMATIKA május-június KÖZÉPSZINT II. Vizsgafejlesztő Központ

Toronymerevítık mechanikai szempontból

Használati útmutató. A Hungary Mérleg Kft. által forgalmazott WDP típusú digitális mérleghez.

Peltier-elemek vizsgálata

Meghatározás Előnyök Hátrányok Hajtóláncok típusai Lánchajtás elrendezése Poligonhatás Méretezés Lánc kenése. Tartalomjegyzék

DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KAR GÉPÉSZMÉRNÖKI TANSZÉK SPM BEARINGCHECKER KÉZI CSAPÁGYMÉRŐ HASZNÁLATA /OKTATÁSI SEGÉDLET DIAGNOSZTIKA TANTÁRGYHOZ/

2. A hajótest a hajótest kialakítása

KS / KS ELŐNYPONTOK

Műanyagipari Kereskedelmi BT

A vitorlás hajó. II. rész

Piri Dávid. Mérőállomás célkövető üzemmódjának pontossági vizsgálata

Födémszerkezetek megerősítése

Hercules tolókapu motor szerelési leírás

4/26/2016. Légcsatorna hálózatok. Csillapítás. Hangterjedés, hangelnyelés légcsatorna hálózatokban

Vízszintes kitűzések gyakorlat: Vízszintes kitűzések

28. Nagy László Fizikaverseny Szalézi Szent Ferenc Gimnázium, Kazincbarcika február 28. március osztály

ANYAGMOZGATÓ BERENDEZÉSEK

MEREVTESTŰ FELFÚJHATÓ CSÓNAKOK KÖZÖTT AZ ELSŐ

TR-800/2700 D CNC. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásával valósult meg.

VMD960 MB. Digitális video mozgásérzékelő Egycsatornás verzió. Jellemzői

Régió RPO Kód LDE&MFH LDE&MFH&5EA PT kombináció 1.6 MT 1.6 MT. Váltóáttétel

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Horgászcsónak katalógus

Rezgések és hullámok

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

Folyadékok és gázok áramlása

Osztályelőírás. 1. Általános elvek

BBBZ kódex Hadihajók és tengeralattjárók

Hajlított elemek kifordulása. Stabilitásvesztési módok

SÚGÓ. Szélrózsa vagy Bor útja vitorlás túraverseny lépésről-lépésre. 3. FUTAMENGEDÉLY: Miután visszaigazolást kap az irodától, elindulhat a versenyen.

Kishajóépítő, -karbantartó Kishajóépítő és -karbantartó technikus. Idegen nyelvi kompetenciák felmérése:

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar. Villamos Energetika Tanszék. Világítástechnika (BME VIVEM 355)

Szakmai nap február r 7. Zrt. Magyar Államvasutak. Szolgáltat. stabilitása sa. a pálya-jármű kölcsönhatás kérdéskörének tükrében

Osztályozó vizsga anyagok. Fizika

Átírás:

Kutatási jelentés a Hajólengések modellkísérleti vizsgálata című kutatói pályázat eredményeiről. Ösztöndíjas: Hargitai László Csaba A kutatási ösztöndíj időtartama: 2010.05.01 2010.08.31 Budapest, 2010.08.31

A Hajólengések modellkísérleti vizsgálata című kutatás célja a balatoni kishajók hullámzás által gerjesztett oldalirányú dőléseinek (dülöngélő mozgásának) modellkísérleti úton történő analízise. A feladatot a Balatonon egyre népszerűbb, elektromos meghajtású, 8-12m testhoszszúságú kedvtelési célú motoros hajók jellegzetes balatoni hullámzásban történő viselkedése hívta életre. Ugyanis ezeknél a hajóknál a nagy akkumulátor tömegek miatt a hajó eredő súlypontja a motoros hajókhoz képest alacsony, ami nagy stabilitási biztonságot ad. A tapasztalat szerint ezek a hajók még a legnagyobb viharban is biztonsággal tudnak hajózni, azonban az alacsony súlyponthelyzettel járó relatív nagy metacentrikus magasság miatt a hajó lengésideje a dülöngélést gerjesztő hullámzás periódusidejéhez nagyon közel esik. Ez rezonanciát okoz, minek következtében a hajó a legkisebb oldalirányú hullámzásban is relatív nagy amplitúdóval lengésbe jön. Ez ugyan nem okoz stabilitási problémákat, azonban utaskényelmi szempontból a relatív nagy amplitúdó és az utasok által érzékelt gyorsulások nem kívánatosak. Felmerül tehát az igény a hajótulajdonosok és a hajógyártók részéről, hogy a kellemetlen rezonancia jelenségből a hajót elhangolják. A hajógyáraknak azonban nincs forrásuk a már megépült hajón történő kísérletezésre, így a hajólengések modellkísérleti úton történő vizsgálata kívánatos. A kutatás során egy valós, megépült hajó oldalirányú lengéseit vizsgáltam, melynek az említett rezonancia problémái vannak. Az Aqwia Kft. Wia345 típusú hajójának fő méretei: Teljes hossz (L oa ): 10,5m Teljes szélesség (B max ): 3,29m Merülés (T): 0,705m Vízkiszorítás (m LCC ): 5,55m 3 A vizsgálat céljára azért választottam ezt a hajótípust, mert a hajótest geometriájáról minden szükséges információ rendelkezésemre állt, valamint korlátozott mértékben egyszerű méréseket tudtam végezni a hajón. A modellkísérleti vizsgálatok előkészítéséhez először meg kellett mérnem a hajó súlyponthelyzetét, valamint lengésidejét. Ezt egy döntéspróba és lengésidő-mérési kísérlettel tettem meg. A hajó lengésidejére T=2s-ot mértem, így bebizonyosodott, hogy a kellemetlen dülön- 2/5

gélő lengések az oldalirányú balatoni holthullámzásban a korábban említett rezonancia jelenségből származnak. Ugyanis a Balatonra jellemző mértékadó hullám (L hmértékadó =14,6m) periódusideje T h =3,06s, ami nagyon közel van a hajó lengésidejéhez. További bizonyítékot találtam a jelenségre az irodalom tanulmányozása során, ugyanis a szakirodalom szerint a balatoni hullámzási viszonyoknál a rezonancia tekintetében kerülendő súlyponttól mért kezdeti metacentrikus magasság: 1,35m<M 0 G<5,71m. Méréseim szerint a vizsgált hajó metacentrikus magassága: M 0 G=1,5031m, ami beleesik a nem kívánatos tartományba. A probléma megszüntetésére több lehetőség adódik: 1. A metacentrikus magasság (M 0 G) csökkentése a hajó eredő súlypontjának emelésével (pl. az akkumulátorok helyének megváltoztatásával). Ez a megoldás azon kívül, hogy a stabilitási tulajdonságok romlásával jár, a hajó belső szerkezetének és általános elrendezésének megváltoztatását is követelné. Ez azonban a szűk belső tér miatt a kedvező úszáshelyzet megváltozatása nélkül nem volna lehetséges. 2. A metacentrikus magasság (M 0 G) csökkentése lengéscsillapító tankokkal. Ennek a megoldásnak lehet létjogosultsága, amennyiben a hajótulajdonos legalább 60~70 liter ivóvizet kíván a hajón tárolni. Ekkor ugyanis két, a hajó oldalánál elhelyezett és egymással kommunikáló ivóvíz tankkal létre lehet hozni egy Frahm féle folyadékos lengéscsillapító berendezést. Azonban ez a megoldás ismét belső elrendezési problémákat vethet fel, nem is beszélve arról, hogy nem lehetünk biztosak az állandóan rendelkezésre álló vízmennyiségben. 3. A lengések csillapítására alkalmazhatunk Denny Brown féle aktív lengéscsillapítókat is. Ezek azonban amellett, hogy igen költségesek, csak akkor hatásosak, ha a hajónak megfelelő sebessége van. Tehát kis sebességnél és horgonyzásnál ugyan úgy felléphetnek a nem kívánatos dülöngélések. 4. A lengések csillapítására a hajótestre épített lengéscsillapító gerinc látszik a leg alkalmasabbnak. A lengéscsillapító gerinc a hajótest oldalán, a vízvonal alatt a hajó hosszában futó lemez, amely a dülöngélő mozgással szembeni hajótest ellenállást megnöveli. Ügyelni kell azonban arra, hogy a lengéscsillapító gerinc alkalmazásával ne növekedjen a hajótest haladási ellenállása. Látható, hogy a leg könnyebben megvalósítható megoldás a lengéscsillapító gerinc alkalmazása. Azonban ennek pontos helyét és méreteit csak kísérletekkel lehet megállapítani. A kísérleteket a megépült hajón elvégezni igen költséges és bonyolult lenne, ezért kell modellkísérleteket végezni. 3/5

A hajó lengéseinek vizsgálatára és a lengéscsillapító optimális méretének és helyének meghatározására megépítettem a Wia 345 hajó 1:10 méretarányú modelljét. A modellen a későbbi mérések értékelhetősége miatt be kellett jelölnöm a bordametszetek és néhány vízvonal helyét, melyhez lézeres vízszintező készüléket használtam. A modell és a valós hajó azonos úszáshelyzetének biztosításához a modellben úgy kellett elhelyezni a pótsúlyokat, hogy modell eredő súlypontja a hossztengelyre, illetve méretarányosan a valódi hajó keresztirányú súlyponti tengelyére essen. A modell súlypontjának magasság irányú koordinátáját azonban nem lehetett a valódi hajó döntéspróbájával meghatározott, méretarányosan csökkentett magasságra beállítani, mivel ekkor a modellhajó lengésideje csak T m =0,665s lett volna. A modell-súlypont magasság irányú koordinátáját tehát az azonos lengésidő érdekében z g =0,2275m magasra kellett elhelyeznem. Ezt a pótsúlyok megfelelő elhelyezésével lehetett elérni. Miután rendelkezésre állt a geometriailag hasonló, azonos úszáshelyzetű és azonos lengésidejű modell, a lengéscsillapító gerinc pontos helyének meghatározására szolgáló méréstechnikai módszert kellett kikísérletezni. A módszer lényege, hogy a modellen láthatóvá, sőt lemérhetővé tesszük a hajótest körül kialakuló áramvonalak egy jó részét. Erre az ún. áramvonalfestés tűnik a leg alkalmasabbnak. Ennek lényege, hogy a hajótest bizonyos víz alatti pontjaira festékcseppet helyezünk, amely a hajó vontatása során a festékcseppen áthaladó részecske - nyomvonalnak megfelelően elkenődik, azaz stacioner áramlást feltételezve megmutatja a hajótest adott részén az áramvonalakat. Az eljárás igen egyszerűnek tűnik, azonban a megvalósítása során számos problémába ütköztem. Először a festék anyagát kellett kikísérletezni, ugyanis a vízben oldódó festékek a mérések során egyszerűen beleoldódtak a vízbe. A megfelelő megoldásnak az olajfesték alkalmazása tűnik. Második probléma a festék hígításának mértéke, ugyanis a túl sűrű festékcsepp kis sebességeknél nem kenődik el a hajótest oldalán, a túlzottan kis viszkozitású festék pedig már a modell vízbe tételekor illetve annak kiemelésekor elkenődik, értékelhetetlenné téve a jeleket. A festékcsepp átmérője is kritikus, mivel a túl nagy csepp széles áramvonalat fest meg, azonban a kis átmérőjű csepp csak egy 4/5

rövid szakaszon képes elterülni. Ezért a mérések során több, a hajó bordametszetének és vízvonalának metszéspontjában kell elhelyezni a festékcseppeket. A kutatási ösztöndíj időtartama alatt a modellkísérleti módszer kidolgozására jutott időm, azonban a kísérletek folyatatásával a lengéscsillapító gerinc megfelelő elhelyezésére, annak optimális méretének meghatározására, valamint egy, a modellre épített lengéscsillapító gerinc lengésidő növelő hatására kívánok választ adni. Remélhetőleg a kísérleti eredmények alkalmasak lesznek a lengéscsillapító gerincek általános tervezési módszerének definiálására is. 5/5