Wetenschappelijke dienstverlening aan scheepsbouw en scheepvaart

kaitE

Lab.

v. ScheepsbouvAuntIc

LAKE AND ELLIOT VALVESTehMche

Hogeschooi

Postbus 5 3300 AA

Dordrecht - Ka merlingh Onnesweg 10 - Tel. (078) 18 05 22'

NI

29035

FUN OM EEN GOEDE REGELING TE TREFFEN

en dat doet U met COCKBURNS

vlinderklep-afslui-ters, die ruimtebesparende en corrosievrije

regel-organen voor machinekamers, ballast- en

lenssys-temen.

COCKBURNS vlinderklep-afsluiters worden voor elke

toepassing vervaardigd, zowel handbediend als met

automatische

besturing.

Goedgekeurd door

o.a.

Lloyd's, Veritas en Scheepvaartinspectie.

Vlinderklep, type BA

met gevulcaniseerde

rubbervoering, elektrische

aandrijving en

nood-handbediening.

Vlinderklep, type MWS

(metaal op metaaldichting)

met elektrisch-hydraulische

aandrijving en

nood-ha nd bed ieni ng.

Vlinderklep, type MSJ met gevulcaniseerde

rubber-voering en hef boom.

Vlinderklep, type MSJ

met gevulcaniseerde

voering en

wormwiel-overbrenging.

Twee vlinderkleppen, type WAFER, gemonteerd op

een T-stuk en gekoppeld met een hefboom-stelsel.

Bediening d.m.v. pneumatisch enkelwerkende

cylin-ders met standsteller. Tevens uitgevoerd met

nood-handbediening en eindschakelaars.

WETENSCHAPPELIJKE DIENSTVERLENING AAN SCHEEPSBOUW EN

SCHEEPVAART

door Prof. Dr. Ir. J. D. van Manen

SAMENVATTING

Dit artikel behandelt de wetenschappelijke dienstverlening clan

scheepsbouw en scheepvaart. De verschillende aspecten hiervan

worden aan de hand van de activiteiten van het Nederlands

Scheepsbouwkundig Proefstation geIllustreerd.

Aandacht wordt geschonken aan de hydrodynamica van de scheeps-romp en de voortstuwing, het oudste gebied van industriele dienst-verlening van scheepsbouwkundig modelonderzoek. Pit omvat onder-zoek can voile scheepsrompvormen (hoge blokcoefficient), verschil-lende aspecten van de voortstuwing met betrekking tot cavitatie en door de schroef opgewekte wisselende krachten.

De motieven voor het bouwen van speciale laboratoria voor de

specifieke probleemgebieden warden uiteengezet. Vooral voor de problemen van offshore projecten zijn speciale laboratoria nodig,

als eon zeegangslaboratorium, eon kanaal met beperkte

water-diepte, een golfstromingstank en een manoeuvreersimulator.

Voorts wordt ingegaan op de industriele dienstverlening op het

gebied van het gebruik van de computer voor het scheepsontwerp, werfproductie en reders-operationele doeleinden.

Tenslotte worden enige beschouwingen gewijd aan het initiatief tot het ontwerpen en bouwen van een sleeptank onder loge druk

(vacuiimtank). 1. INLEIDING

De sleeptanks van Froude in Torquay on Tideman in Amsterdam in de 19e eeuw kunnen warden beschouwd alt de eerste centra voor

wetenschappelijke dienstverlening aan de industrie op

scheeps-bouwkundig gebied.

Hun activiteiten waren voornamelijk beperkt tot de weerstand en voortstuwing van schepen, het oudste terrein van

scheepsbouw-kundig onderzoek.

Dit duurde tot ongeveer 1930, toen sleeptanks" hun onderzoek

uitbreidden tot proeven in golven om hydrodynamische belastingen on excitatiekrachten op de romp to bepalen.

Voorbeelden van het uitstekende niveau van scheepsbouwkundig onderzoek in de periode 1930-1940 zijn to vinden in de Duitse

overzichten Hydromechanische Probleme des Schiffsantriebs." (1), (2) en in de Proceedings van de International Towing Tank

Con-ference (3).

De na-oorlogse ontwikkelingen in de scheepsbouwkunde droegen in sommige perioden eon explosief karakter.

In dit artikel moge de groei van het Nederlands Scheepsbouw-kundig Proefstation alt representatief voorbeeld dienen voor de

ontwikkeling van de wetenschappelijke industriele dienstverlening

op scheepsbouwtechnisch gebied.

Het Nederlands Scheepsbouwkundig Proefstation is eon

onafhanke-hike stichting zonder winstoogmerk. Het product is eon technisch wetenschappelijk rapport voor de scheepsbouw- on scheepvaart

industrie.

De wijze van leiding geven on de omstandigheid van nagenoeg of

helemaal goon subsidie, zijn bevorderlijk geweest voor een hoog

wetenschappelijk niveau on eon industriele sfeer, waarvan ce

com-binatie zeer gunstig was voor de ontwikkeling van het N.S.P.

Nieuwe gebieden van industriele dienstverlening zijn gevonden in

gespecialiseerd work, dat door de industrie gedelegeerd wordt. Van alle activiteiten van het proefstation is ongeveer 25 procent gewijd aan fundamentele research on clan research om de

be-staande methoden van onderzoek in de diverse afdelingen to

ver-beteren. Doze research word gefinancierd door de regering, de

industrie on de stichting zelf.

In het geheel van laboratoria van het N.S.P. is eon bedrog van 24 miljoen gulden geinvesteerd, waarvan 17 procent is verstrekt door overheid en bedrijfsleven, 50 procent is betaald uit de

op-brengst van opdrachten en 33 procent is geleend.

De vacuLimtank vraagt eon investering van 32 miljoen gulden

waar-voor eon !ening bij diverse banker,, onder garantie van de

over-heid, word aangegaan.

Benaming Afmetingen Type proeven

1. Diepwatertank

2a. Cavitatietunnel met

instel-boar snelheidsveld

2b. Grote cavitatietunnel

2c. Hogesnelheidstunnel

3. Rekencentrum (CDC 3300

computer, met 2 ponsband gestuurde tekenmachines) 4. Zeegangstank 5. Ondiepwatertank 6. Golfstrorningstank 7. Hogesnelheidstank 8. Manoeuvreersimulator (met hybride computer)

9. Lagedruksleeptank (Vaculimtank) 252 x 10,5 x 5,5 m 0,4 m cirkelvormige meet-sectie 0,9 x 0,9 m (meetsectie) 0,04 m cirkelvorrnige meet-sectie 100 x 24,5 x 2,5 m 216 x 15, 75 x 1,25 m (variabele waterdiepte) 60 x 40 x 1,20 m (variabele waterdiepte) 220 x 4 x 4 m 240 x 18 x 8 m

Weerstand, voortstuwing, dynamische schroefkrachten enz. Cavitatieproeven met schroeven in nagebootste axiale volgstroom.

Cavitatieproeven met schroeven, profielen etc. in diverse stromings-typen; fluctuerende druk op de huid van eon stromingslichaam. Fundamenteel onderzoek van cavitatie.

Hydrostatische, stabiliteits-, trim-, (etc.)-berekeningen. Tekeningen

voor optisch gestuurde brandsnijmachines. Ontwerp van schepen, met inbegrip von economische studies.

Meting von scheepsbewegingen, vermogens-toename in golven, drukken op bodem on dek, water overnemen en doorslaan van de

schroeven, door golven opgewekte dwarskrachten, buigende- on torsiemomenten, meting can drijvende platforms, enz., zowel in

onregelrnatige als regelmatige golven.

Weerstand en voortstuwing in ondiep water; squat-on trimmetingen, dwarskrachten, giermoment en roermoment op eon vastgehouden model, weerstand on voortstuwing in golven, scheepsbewegingen in regelrnatige on onregelmatige golven, bewegingen on

ankerlijn-krachten, afmeerkrachten op half ondergedompelde lichamen of

afgemeerde constructies, oscillatorproeven, stuurproeven en.. Bepaling van de geschiktheid van diverse uitvoeringen van schepen met betrekking tot golven, stroming en wind, meting van krachten

on bewegingen, spiraal- en draaicirkelproeven, proeven in have,

mond-modellen etc.

Beproeving van planerende boten, hogesnelheids-voortstuwers, ijs-brekerproeven in gesimuleerde ijsvelden.

Training in het behandelen van grate schepen, ontwikkeling van

navigatie-hulpmiddelen, ontwerp van haveningangen, ontwikkeLrg van criteria voor manoeuvreerbaarheid.

Weerstand-, voortstuwing- on schroefcavitatieproeven,

stromings-onderzoek met visuele middelen, golfbreekverschijnselen aan de

boeg, volgstroomonderzoek, door de schroef opgewekte wisselende krachten op de as on op de huid, acoustische metingen, enz.

label I _{OVERZICHT VAN N.S.P.-FACILITEITEN}

Bled' aantal:

Overzicht van de Wageningen B-serie, schroeven

De staf van 'het proefstation bestaat uit 330 medewerkers, Waarvan 65 een hogere beroepsopleiding gevolgd hebben.

In tabel lE wordt een overzicht gegeven van de IbestaandA facilitek ten, met bun afmetingen en mogelijkheden.

Aanvankelijk bestond de groei van het N.S.P. uit het toenemende canted, opdrachten veer de diepwatersleeptank. Doze ontwikkeling

bracht de leiding ertoe om voor moor specifieke doeleinden labor ratoria te laten ontwerpen t,eneinde de druk op de diepwatertank

to verlichten.

Dit leidde tot het 'bouwen van de volgencre Ilaboratoria: het

zee-gangslaboratorium (1956), de ondiepwatertank (1958) en de hoge-.

snelheidstank (1965).

Om tegemoet to komen can de vraag near geavanceerde methoden van industriole dienstverlening werden de volgende faciliteiten ge-bouwd: de cavitatietunnel met ongelijkmatig snelheidsveld (1956),

de golfstromingstank voor offshore projecten (1965), eon reken-centrum voor scheepsbouw- en scheepvaartindustrie (1961), de

manoeuvreersimulator (1970) en tenslotte de lagedruksleeptank

(vacuLimtank) (1972).

Van de activiteiten in deze N.S.P_-laboratoria, zar in de, volgende. paragrafen een overzicht gegeven Worden.

2. WEERSTANDS- EN' VOORTSTUWINGSPROEVEN IN DE DIEPWATERTANK

Meer dan 4000 ,modellen en schroeven ziin beproefd in ,deze -Farr, liteit.

Troost begon, eon dienstverierang onder bet motto eerste resultaten

drie weken no ontvangst van de tekeningen". Koning en Muntje-werf realiseerden en handhaafden deze aanpak van industriole

service, die nog steeds eon belangrijke basis vormt voor de goede betrekkingen tussen het proefstation en de industrie.

Gedurende de 40 jaar dat de diepwatersleeptank bestaat werden belangrijke initiatieven voor research en ontwikkeling ontplooid, waarvan in het kader van dit overzicht de volgende onderwerpen

near voren gehaald worden.

Van tammeren ontwikkelde op basis van Baker's resultaten de

Wageningen-systematische schroefseries en gaf de resultaten weer in veer practische toepassing geschikte diagrammen (4).

In de loop der iaren zijn deze Wageningen schroefseries voort,

durend uitgebreid. In tabel II zijn de beschikbare series weer-gegeven. Oosterveld ontwikkelde een dwarsstrook"-programma

veer de computer en kortgeleden werden alle voorradige gegevens van de Wageningen schroefseries per computer gestrookt over de variabelen: voortgangscoefficient (snelheidsgraad), spoedverhoudingy

bladoppervlakverhouding en bled aantal. Eon verbeterde Lerbs methode der acquivalente straal werd gebruikt am de. invloed van

het getal van Reynolds na te goon (5), (6).

Een bijdrage tot het onderzoek near schaaleffect in de voortstu-wingscomponenten word geleverd door Van Lammeren met zijn

studies von de Simon Bolivar en Victory moddlschaalseries (7), (8),

(9). (Bill het extrapoleren van de resultaten van proeven met op

verkleinde schaal gemaakte scheepsmodellen near de we grootte

meet rekening gehouden worden met verschillende factoren die

men gezamenlijk schaaleffect" noemt).

Het 22 meter model D.C. Endert" (Victory-schip school 1:6) levercle fundamentele, en soms ,controversiele gegevens voor extrapolator'l-specialisten. Pundamenteell, gezien het schaaleffect in de volg-stream, zie fig. 1, controversieel met 'het oog, op het schaaleffect in 'het zoggetal.

Lap analyseerde beide geosim-series'" serie geheel geliikvormige modellen op verschillende school gemaakt) en toonde longs empi-rische weg de waarde can van zijn rag A-methode veer alle

,prok-tische toepassingen.

Door het invoeren van de vormfactor AIlog A kon eon

scheeps-vormweerstandscoefficient"-kromme afgeleid worden van de weer-standskromme van eon vlakke pleat (10),.

Een verdere bijdrage van Lap was zijn analyse van Ibeschikbare

NSP-weerstandsproefresultaten. Zijn dimensie-analyse van scheeps-vormparameters leidde tot instructieve diagrammen voor de bepa-ling van de scheepsweerstand (11).

De introductre van de computer voor het verwerken van gegevensi

Bladoppervlak verboudihg AE/A0

30-01

00

TTI- PREDICTED WITH 13 °ha ALLOWANCE ON EHP

THIS ALLOWANCE WAS DERIVED FROM CORREEATION OF 'THE' MODEL TEST WITH TRIAL ,RESLATS

0 'TRIAL RESULTS

SPEED OF SHIP IN KNOTS

II 0

Fig. 2 Vergelijking van voorspelde en gemeten jproeftocht-resultaten van

eon loodsboot.

Op het gebied van de golfweerstandstheorie gaven Timman, Vossers

en Joossen eon aanvulling op de thin ship" theorie (Havelock, Weinblum, Wigley) met de slender body" theorie.

Van Manen introduceerde het schroef-straalbuissysteem als ondeel-bore voortstuwingseenheid on maakte diagrammen veer doze on-conventionele voortstuwer (1'3), (14). VIA, a 11 / without. Audde I V /5kn I o -- Yt t with rudder

r

, 'rougteship 6 i I ea e 3 . 1

---1-'smooth-3h'pI 1 .1 71, a.II 1

/,W, or vic ny ship anodes

I

--tr

11/

1

1

Vfr of a plane surface (DA .0.0

I, I1 2 03.0 .4 9.35 GAD , bl55 0.65 0.80 0.85 Lop, 5 0.45 0.60. 0.75 1'.05 6 (1.50, 1165 0:80 '7 0.55 0.85 6.0 65 7.0 25 8.0 8/5 901 log Re

Fig. 1 Schaaleffect in de volgstroom bir Victory-modelen.

maakte het voor Van Oorimerssen mogelijk polynomen Jwiskundige

formuleringen) op to stellen veer de beschikbare weerstands-gegevens (12), zie fig. 2.

ItrasI 10,40 Vrol 0,30 0,20 0.110 3 0.50 0.70 0.70

Deze proefgeievens losten diverse ontwerpproblemen op en

vorm-den een begin voor de toepassing van straalbuizen op grotere

schepen. Daarnaast werd een impuls gegeven can de ontwikkeling van de theorie van ommantelde schroeven.

In de laatste tijd heeft Oosterveld een axiaal asymmetrische can

de volgstroom aangepaste straalbuis geintroduceerd, zie fig. 3.

Fig. 3 Adhtersteven van .een tanker met asymmetrische sTraalbuis,.

'RT

WITH CYLINDRICAL BOW

1* A 1.0 0.9 0.8 ff RT

WITHOUT CYLINDRICAL BOW

73

1.2

A20

AM

Fig. .4 De invloed van de blokcafficient CB op de verbeteringen in speci-fieke totale weerstand, als functie van de cylinder-steven-co6fficient

,A₂₀/Arn' Lfl 60 F 40 ...E. 30 20 100 =0.800 C =0 825 MUNTAWERF' - CB . 0.850 ON LOAD, DRAUGHT AT cr, MESSERSCHMIDT' ,

Reducties asvermogen van 5 tot 12 procent zijn beretkt door,

toepassing van een straalbuisschroef bij tankermodellen.

In het geval voor de schroef een beperking in diameter of gewicht

geldt ken eon nog hogere vermogens-winst warden bereiki.

De ontwikkeling van bulb- en cylinderstevens voor voile schepen

(hoge blokcoefficient) is gunstig beinvloed door systematische

boeg-onderzoek. Muntjewerf deed verslag van de resultaten van

syste-matische proeven op het INSP luitgevoerd (16), (17), waarvan enkele

zijn gegeven in fig. 4.

3. CAVITATIE

De grate cavitatietunnel van het NSP, ontworpen door Lerbs, werd

gevolgd door een kleinere tunnel met stromingsregelaar voor het

simuleren van de volgstroom achter het schip.

Met deze cavitatietunnel heeft het NSP veel ervaring opgedaan en' eon brede kennis verkregen van cavitatieverschijnselen in de volg-stroom. (Cavitatie is het ontstaan van dampbelletjes door

plaatse-!like onderdruk in de vloeistof. Men spreekt ook wel eons van

,)koud koken". Het weer dichtslaan van de belletjes (implosie) kan leiden tot beschadiging van het schroefmateriaal).

Ontwikkelingen in dragende-lijn- en dragende-vlak-theorierwerden

I 1.81 1.6 8I a 6 MI

Niyi

("I

1.2' 1.0 0.8 0.2 %%ow &dent, 011 r° D= mrhOST) 1.

BEE

BEE

cv 11 7 0. o O 6 0 increasing P 15 20 25 30 35 40 0 30 25 'decreasing P 7 IP II I I t L

4 56

8 105 2 3 4

5 6

8 10, RE,REYNOLDS NUMBER

Fig. 5 Cavitafiegetal 'bij bet verdwijnpunt van cavitatie, als functie von

het getal van Reynolds, voor Teflon en roestvrijstalen (SST) mo-dellen.

11

1

V

Time, hours.

Fib. 6, _{GeWirhtsverlies on de sneihei'dt van,!gewidhtsverlies, van eemschroefmodel tengevolge van xaOatie-erosie, ^als funcfre an de, Ili&}

--... z

/

/

orilliV

N. .... 1

-.

,. i

,_

1 _,./__

.1,---0-

/

/

1 , i V I / / 1 I 1 1" _

r

/ 0.3 8

00

11 C.0'77 5 01 in 0.6 D=6mm(SST) D=12 0 3 20 10 5 10 van /

.

3

I!

op deze wijze btoordeeld om practiSche kennis voor he ontwerp

te verkrijgen.

Het werd mogelijk om criteria vast te stellen voor de optimal°

keuze van spoed en welving van profielen uit een oogpunt van de vereiste toeren-snelheidsbetrekking en een minimaal gevaar voor

cavitatiebeschadigingen.

Een voorbeeld van de opgedane kennis en ervaring met

cavitatie-verschijnselen in eon inhomogeen snelheidsveld is Van Manen's

verklaring van de omgebogen bladranden aan de uittredende kant van schroefbladen en de aanwijzingen hoe deze schade tengevolge

van cavitatie te voorkomen (18). De theoretische fundering van

deze verklaring werd gegeven door Van. Wijngaarden (19).

Bijdro-gen can de fundamentele aspecten zijn geleverd door Van der Walle over de groei van kernen en de betrokken schaalfactoren voor cavitatie-inceptie (20) en door Van der Meulen over de

be-tekenis van oppervlakte- en stroom-kernen (210, zie fig. 5, en over

het karakteriseren en bepalen van weerstand tegen erosie (22),.

zie fig. 6.

Van Oossanen ondernam eon nieuwe analyse van Balhan's metin-gen aan twee-dimensionale profielen in caviterende en

niet-cavf-terende toestand (23). Doze analyse kan een basis vormen voor het ontwerp van profielen en schroeven, die gunstig zijn uit een oogpunt van trillingen en afgestraald geluid (24).

Een belangrijke steun bij het begrip van het complexe probleem

van de caviterende schroef in het inhomogene snelheidsveld wordt

gevonden in de theoretische studies gebaseerdl op de

vlak-theorie. Hoewel er nog goon strong geformuleerde dragende-vlak-theorie voor scheepsschroeven in inhomogene aanstroming met inbegrip van cavitatieverschijnselen is, zijn interessante vorderingen

.gemaakt.

Sparenberg ontwikkelde een goede dragende-vlak-theorie voer

scheepsschroeven in homogene aanstroming (25). Van Manen en

Bakker gaven numerieke resultaten, op doze theorie gebaseerd.

Sommige van deze resultaten waren- in strijd met de via andere theorieen verkregen gegevens en worden in twijfell getrokken.

Sparenberg en Verbrugh breidden de theorie uit tot .inhomogene

aanstroming (26). Kuiper publiceerde enkele resultaten van

nume-rieke berekeningen, die vergelijkbaar zijn met andere theorieen

(27).

Echter, zoals gezegd, is de irdroductie van cavitatieverschijnselen in deze theorie essentieel voor een vruchtbare wisselwerking tussen experimenteel onderzoek en theoretische berekeningen.

Kortgeleden gaf Van Manen de resultaten van eon onderzoek now de invloed van cavitatie op de door de schroef op de achtersteven uitgeoefende drukfluctuaties.

Oe toename van drukfluctuaties die door het optreden van cavitatie

veroorzaakt wordt bleek aanzienlijk te zijn (28), zie fig. 7. De

ont-dekking van deze verschijnselen is een mogelijke verklaring voor de ongunstige trillingsverschijnselen aan de achtersteven, en zal leiden tot nieuwe ontwerperiteria voor de bladtoppen (29).

----Ki-;01 2- - Kfr70.1.5-77

KT=0:18-.7:

CF13.2

T.2.6

Fig. 7 Voorbeeld van de restktaten die

van drukwisselingen can eon in

achterschip: de caVitatieirvloed is

°

°

verkregen werden uit meting

de cavitatietunnel ins,p129uwd hierin goed to zien.,

4. DYNAMISCHE KRACHTEN OPGEWEKT DOOR DE SCHROEF

Belangrijke vooruitgang in de kennis van de dynamische nenten van de krachten op de schroef in eon inhomogeen

volg-stroomveld werd geboekt door Wereldsma (30), (31). Wereldsmd ontwierp en realiseerde een zes-componenten dynamometer voor

scheepsschroeven.

Zijn grootste moeilijkheid, de slechte signaakruis verhouding, word overwonnen door eon sample"-techniek to ontwikkelen, uitgaande van de veronderstelling dot de frequenties van de krachtfluctuaties

gelijk zijn aan het aantal omwentelingen meal het aantal bladen

an de schroef (bladfrequentie) of een veelvoud hiervan.

Wereldsma ontwikkelde ook een schroefexcitator om de waarde

van de toegevoegde masse, de demping en de hydrodynamische koppeling tussen koppel- en stuwkracht-fluctuaties to bepalen. Longs doze wog was hij in stoat de gekoppelde differentiaalvergelijkingen van het schroefas- en stuwblokssyteem op te lossen en eon goede overeenstemming to bereiken tussen zijn voorspelling van de koppel-en stuwkrachtvariaties gebaseerd op de uitkomst van modelproevkoppel-en en de resultaten van metingen con het schip op ware grootte (32).

'Na doze succesvolle doorbraak op het gebied van het axiale

tril-fingsgedrag van de schroefas begonnen Wereldsma en Hylarides .onderzoekingen near de transversale excitatiekrachten op bet

ach-terschip en hydrodynamisch opgewekte drukfluctuaties can de

.achtersteven. Dit onderzoek word uitgevoerd voor conventionele. schroeven, ommantelde schroeven, overloppende schroeven (zip:

fig. 8) en contra-roterende schroeven.

WORCED NULL VIBRATION mavs.s or "MITE ELEMENT TECHNIQUE

IFig. 9 Analyse van gedwongen trillingsgedrag van de romp, met behula

van een eindige elementen methode.

iDe analyse van de spanningen in schroefbladen, roterend in eeFf Inhomogene aanstroming, gebaseerd op de resultaten van metingent

can modellen en op ware grootte, wordt aangevuld door e'en,

analyse van de opbouw van de schroefbladen door middel van de eindige elementen"-methode. Perfectie van doze theoretische

lbe-nadering is nog steeds noodzakelijk evenals betrouwbare

invoer-gegevens, ontleend can een hechte dragende-vlak-theorie voor in-homogene stroming., waarin cavitatieverschijnselen in .rekenrng ge-ibracht zijn.

PROP:PHASE

r

AFT MIDDLE FORWARD

POSITION PRESSURE PICK UP

Fig. 8 Drukflucruailes gemeten op hart schip con een achtersteven met

over'lappende schroefopstelling.

Hylarides introduceerde eon eindige-eiementen"-methode, waarin met de invloed van afschuiving rekening wordt gehouden en bracht de interpretatie vooruit van hydrodynamische masse, demping en, koppeling in de romptrillingsanalyse (33).

Eon resultaat hiervan wordt in fig. 9 getoond.

.FINITE ELEMENT TECNINDLIE MEASUREMENT ON ACTUAL SNMS

i---

---

E.--E

..

III

3 NODE

II

VERTICvoAL :1 NULL V/sa

171==amm==mm=

1111 I ad

i i

\

E=r4=="hr=====

rill

:I

1

11

111:1 I il

Mill

2.0

0-.1

compo-2_

1 0.5_ PROP PHASE__÷+

L COMPUTER PROGRAMMA'S 'VOOR WERFPRODUCTIE ;EN REDERS-OPERATIONELE DOELEINDEN

Toen, het NSP de computer introduceerde. In de hydromechanische research en voor de verwerking van proefresultaten, ontstond eon nieuwe mogelijkheid voor industriele dienstverlening: het opstellen

van programma's voor per computer uitgevoerde studies voon reders - operationele en werfproductie - doeleinden.

Na het opstellen van programma's voor de gebruikelijke

hydro-statische berekeningen werden .meer geavanceerde mathematische

,cinderzoeken ondernomen.

68

7 4 3 .2 54 56, 58 60 62 64 66 6 200

LE NOTH (m).

LENGTH-VARIATION OF THE TAPAS =TECHNICAL PARAMETERS

Fig. 901 Lengtevariatie-studie voor de coaster TARAS: uitkomsten -v,on technische parameters. RUILGI NC COSTS (I-1.11) 'N.P.V. (Hit) 3.5110i° 3.10' 2.500° . 166' 1.5.10

too'

56 56 R.K R. (Hilt TON) 45 40 35 20 CHF 1 REM per Is 5 1.3.106 A.A E (H. ) 125106 1.15.10` 6. 0 I.10 .60 --162i 66 66 LENGTH (m) 1.2.1e

.LENGTH VARIATION OF ThiE TARAS ECONOMICAL PARAMETERS

Lengtevariatie-studie voor de coaster TARAS: uitkomsten economische parameters.

Via het stroken van scheepsrijnen en ontwikkelen van huldpraten

kwam Bakker tot het ontwikkelen van IN.A.L.S. (Numerically Adapted

Language for Shipbuilding), een geintegreerd sySfeern van; computer. programma's voor de productie op de werven.

Ponsbanden werden gemaakt voor een numeriek bestuurde frees' machine van schroefmodellen, en voor numeriek bestuurde teken-systemen. De tekeningen en ponSbanden warden respectievelijk voor

optische of numerieke besturing van brandsnijmachines gebruikt. Tevens zijn programma's ontwikkeld voor het voorontwerp van

vrachtschepen, bulkcarriers, tankers en coasters.

Met deze ontwerpprogramma's kunnen nu parameterstudies en

vaartsimulaties uitgevoerd warden, zie fig. 10 en 11. Dit is gedaan

voor snelle schepen, met het accent op de keuze van de

voort-stuwers (zie fig. 112) en voor bulkcarriers (zie fig. 13).

Fig. 12 Economische gegevens van een hovercraft uitgerust thet

verschil-lende voortstuwers ontworpen voor een snelheid van 80 knoop;

RFR = required freight rate

ST = stability limit

PG = Panama Canal draught

= Power (S.H.P.)

L .=- ship length

I60,000i TOW "15 "AN Bi 32-30M(

DEADWE'GHT 925 TON

SPEED 10.75 KNOTS

, C5 0.718

CARGO CAP 60014 CU.FT

lit,

i , , i , T Trpax=3.69 m in 1 a_cc 11 i I

\

1 9 -11 speed

I

-

-V .80knots prripeliers -air ramjets? screws airscrews , supercavitating water 1 \

--- waterjets

air ducted _ , , _ ,

\

-11 I N \ \I 1 I I I II I HE_jton.nrn) \

\1I

.

I,

\

\

I I

ill

, \.,...

'`.

111811

....,_ ... i 7---.. i

MIMI I

I ' _ 1 *I I , IR.F.R=recjuired ' C.R.Facapital 'N PV net ..4.4C=average rec 'very present freight annual irate factor value cost ElUILOIN6COSTS I

I.

I

1

1 1 !,

11/11/11

i

11521131.11.

11/11

At

IIIIE

_I REMUNERATIVE

III

M

....t'g I

_1

, _ I 210 220 230 240 250 260

Fib. 13 Economische gegevens van een bulkcarrier met bepaalde breedte

en deadweight op een gegeven handelsroute.

Tenslotte zijn doordachte ontwerpstudies gemaakt, zoals by. de studie van de tanker met beperkte diepgang (RD. tanker) en van

de toepassing van speciale schepen als alternatieve schakels van diverse transportketens.

De R.D. tanker is een typisch voorbeeld van geintegreerd

scheeps-ontwerp. Hierin is namelijk tevens naar een optimale diepte van,

aanloopgeul, en haven gezocht.

I[ 0 Sth 100 Wp (Ion) 150 200 11. 9 LIGHT-WEIGHT (TON) POWER (i1Prnets) )000 900 BOO 700 600 500 400 300 2 2, II-RFR/nm 05 0.510' 64 Fig. 11 van Cb 082 080 o7e 0 limit P I I S I F 0 10

6. ZEEGANGSTANK

In 1955 besloot het NSP een zeegangslaboratorium te bouwen,

waarin zowel schuin-inkomende als regelmatige golven opgewekt konden worden.

Sogreah's golfopwekker van het z.g. snake-type" was het cen-trum, waaromheen dit special purpose"-laboratorium is

ontwor-pen. Een compromis tussen het vermijden van grate schaaleffecten

in de stroming rand het model en het vermijden van grote

belas-tingen op het model word bereikt door de lengte van de modellen tussen 3 en 4 m te kiezen.

Het eerste onderzoek in dit laboratorium was eon uitgebreide

systematische beproeving van de 60-serie (35). (De 60-serie is een

systematische serie door de Amerikaan Taylor in vlak water

be-proefde scheepsvormen, waarvan de weerstandsgegevens in dia-grammen zijn vastgelegd op basis van een aantal variabelen. Deze

diagrammen warden bij het ontwerp gebruikt am het benodigd

vermogen in vlak water to bepalen).

De invloed van de voornaamste rompvormparameters op het gedrag in zeegang kon warden bepaald.

Steunend op de ervaring met diverse soorten proeven in de

zee-gangstank en een uitgebreide kennis van de literatuur kon Vossers

zijn samenvattende book schrijven over het gedrag van schepen

in zeegang (36).

Swoon publiceerde de resultaten van systematisch onderzoek van horizontale en verticale buigende momenten en wringmomenten op de scheepsromp, teneinde ontwerpgegevens to krijgen (37).

Experimenteel slamming"-onderzoek (slaan" van het voorschip)

word gesteund door theoretisch onderzoek van Verhagen (38). De prognoses door Van Sluijs omtrent water aan dek, op basis van modelproeven, zie fig. 14 en 15 geven een treffende overeenkomst te zien met waarnerningen op zee (39).

Dwarszeesvallen (snijden), snelheidsverlies en slingerdempingsproe-ven zijn andere voorbeelden van onderzoek in dit zeegangslabora-torium, die de reikwijdte en de waarde van door het NSP verleende diensten aan de industrie vergroten.

De laatste tijd is het soort proeven aan het veranderen.

Onder-zoekingen naar de geschiktheid van onconventionele concepties in onregelmatige en schuininkornende golven nemen in cantol toe,

b.v.

zeesleepboten met ongewone slepen zoals booreilanden

luchtkussen-vaartuigen

Tug and barge"-systemen

Single point mooring"

Fig. 14 Foto's van een scheepsmodel waaraan tegeliikertild

bodemdruk-ken, slamming, waterovernemen en dekbelasting gerneten war. den.

0E0KL1NE WITH SO PERCENT PROBABiLitV OF WETNESS

STATION UliteFit

Fig. 15 Dekliinen van gelijke woorschijnliikheid van waterovernemen in

eon voorinkomende zee Beaufort 8. HOGE-SNELHEIDSTANK

Volledigheidshalve zij bier gewezen op het bestaan van eon hoge-snelheidstank, met eon dwarsdoorsnede van 4 x 4 m2 en een lengte van 220 m. Doze faciliteit is voorzien van twee sleepwagens, eon

conventionele wagen voor snelheden tot 15 m/sec en een

onbe-monde, door een waterstraal aangedreven wagen voor snelheden tot 30 m/sec.

De onbemande wagen wordt gebruikt voor proeven met hoge

snel-heids-voortstuwingstypen zoals water-lucht-ramjets (40), en voor

proeven met gestroomlijnde draagvleugelsteunen en draagvleugels. De conventionele sleepwagen wordt gebruikt voor planerende

vaartuigen.

Verder wordt doze tank veelvuldig benut voor tijdrovende pro-gramma's zodat andere faciliteiten, zoals de diepwatertank en de

zeegangstank, efficienter gebruikt kunnen warden. Gecompliceerde proefopstellingen die een lange tijd voor opbouwen on liken vergen

kunnen in deze faciliteit, die niet steeds met haastwerk bezet is,

worden onderzocht.

lisbrekerproeven in gesimuleerde ijsvelden en de analyse van diverse

typen zwemslagen zijn andere voorbeelden van het afwisselend

karakter van het experimented l onderzoek dot bier wordt

uitge-voerd.

ONDIEPWATERTANK

Na het testprogramma van de Rijntanker Arabia" werd het

dui-delijk dat modelproeven uitgevoerd in ondiepwater gesimuleerd

door eon instelbare bodem in een sleeptank, onbetrouwbare resul-taten opleveren. Het NSP besloot daarom eon ondiepwaterbassin

te bouwen met een breedte van 16 m, vooral ook nadat gunstige

resultaten van eon marktonderzoek in het Mississippigebied bekend

werden.

Er bleek eon grate behoefte te zijn aan eon special purpose"-labo-ratorium voor duwvaartonderzoek.

GeIntegreerde en half-geintegreerde vloten met aantallen bakken tot 32 toe zijn onderzocht. Optimalisatie van boeg- en stevenvorm van de bakken, en achterscheepsconfiguraties met 2 of zelfs 3 om-mantelde schroeven en flanking" roeren bleken te leiden tot hoog-waardige duwvaartsystemen.

Lap analyseerde de resultaten van de Arabia" schaalmodellen en van de vole door de industrie opgedragen programma's. Zijn

opvatting over de vormfactor, een log A-verschuiving van de vlokke ploat"-kromrne in de log 1211-richting ljet de beste

over-eenkomst zien tussen modelproef-resultaten en die van metingen op ware grootte in ondiep water (41).

Hooft leverde een bijdrage tot het inzicht .in kritische golfverschijn-selen op ondiepwater (42).

Met de toenemende activiteiten op het gebied van de offshore

s resulting wave amplitude . amplitude of the incident soave

Ita h/dst tva .1.67 a 006m

calculated measured

00-05 tO 5 2.0 Distance before the cylinder in meters

Fig. 16 Golfhoogten berekend en gemeten aan de voorkant van een

cirkelcylinder.

4C11 _{en boorschepen} WSJ, _{betrekkelijk diep water.}

'industrie en met de steeds toenemende grootte van tankers vet-anderde het werkterrein van de ondiepwatertank.

Single point mooring"-systemen in ondiepwater, boorplatforms in

ondiepwater, fundamentele studies van krachten op cylinders, zie fig. 16, onderwateropslag van olie enz., gaven een nieuw aanzien

can het proevenpakket in de ondiepwatertank. Een golfopwekker voor onregelmatige golven word geinstalleerd om clan de eisen van de opdrachtgevers tegemoet to komen.

Trim- en squat"-metingen clan tankers, bij het naderen van be-perkt water moesten met en zonder golven uitgevoerd warden. Proeven met vastgehouden modellen werden uitgevoerd om de

coofficienten in de bewegingsvergelijkingen voor het horizontale

vlak to bepalen.

De grote vraag near dit ,hedendaagse type dienstvertening op

scheepsbouw- en scheepvaartkundig gebied, speciaal bij alle

pro-blemen rand kusten en havens, leidde tut het ontwecpen en

con-strueren van een golfstromingstank.

9. GOLFSTROM1NGSTANK

Dit laboratorium, dat beschreven is door Van Lammeren en Lap

(43), is speciaal ontworpen voor industriele projecten. Een bassin

van 40 x 60 x 1,2 meter waarin onnegelmatige golven uit alle richtingen, stroming en wind esimuleerd kunnen warden, word beschouwd als het ideale middel om ontwerpen van

bouwinstal-laties, an kersystemen, dijken, tewaterlatingen, havenverbeteringen,

ladingoversiag op zee van eon grote tanker in een kleinere,

af-meren van containerschepen aan hun terminals etc. op hun bruik-baarheid to toetsen.

Na een periode van zeer intensieve research door de industrie in doze golfstromingstank, ontstond enige aarzeling bij de bedrijven die op het offshore"-gebied, actief zijn. Veel ad hoc" oplossingen,

die veelbelovend schenen werden zorgvuldig beproefd, moor leid-den niet tot de gewenste resultaten.

Eon andere clan de ad hoc" benadering moest gevonden worden. Hooft (44) voorzag, in zo'n benadering door de ingewikkelde

con-structie van boorplatforms (zie fig. 17) onder to verdelen in

ele-Ned ty,

Fib. 17 Verschillende soorten boorplatforths.

menten, waarvan hij de hydrodynamische eigenschappen kon be-palen. Onder verwaarlozing van interactie-effecten bepaalde hij de hydrodynamische eigenschappen van het geheel door optelling van de eigenschappen van de elementen.

De correlatie tussen de voorspelling gebaseerd op zijn systeem

der samengestelde delen" en de ware grootte uitkomsten was zeer

treffend, zie fig. 18.

Fig. 18 Gemeten en berekende waarden van de ver kale golfkracht en

de fase tussen golf en verticale golfkracht op een half

ender-gedompeld lichaam.

Het aan de hand van dit idee uitgewerkte computerprogramma is ean doeltreffend middel voor het selecteren en beoordelen van

voorontwerpen van gecompliceerde boorplatform-constructies. Op .deze manier behoeft slechts de beste van enige ontworpen

confi-guraties beproefd te worden, en kunnen ieleursteilingen warden

voorkomen.

Met betrekking tot het manaeuvrerer; van schepen kunnen verschil-lende soorten proeven uitgevoerd worden, zoals hierna opgesomd.,

Bepaling van het effect van een verhoging van hef :toerental

gecombineerd met een roeruitslag, bij loge snelheid.

= Bepaling van de gewenste breedte van een waterweg (proeven .waarin eon simulatie van scheepvaartverkeer opgenomen is).

Bepaling van de benodigde ccip-acitett 5?61 ëeih btie§schroef Voor

een bepaalde manoeuvre.

Het afleiden van gegevens voor het progrGmmeren van scheepst manoeuvres onder verschillende uitwendige omstandigheden, om toe te passen, op een manoeuvreersimulator.

Bij al doze soorten manoeuvreerproeven in de golfstromingstank wordt de baan van het schip bepaald door middel van kruis-,

peilingen" met Laser"-stralen (45).

10. IMANOEUVREERSIMULATOR

De manoeuvreersimulator van het .NSP, zie fig. 19, bestaatpuit drie essentiele onderdelen, zoals hierna aangegeven.

lEen stuurhuis met complete nautische instrumentatie..

Een projectiesysteem bestaande uit eon puntlichtbron,

cirkel-vormige die's en silhouetten en een random opgesteld, pr:ojectie

scherm.

= Eon hybride computer die voor elk scheepstype geprogrammeerdl ken warden met behulp van modelproefresultaten (de noodzake-hike proeven warden uitgevoerd in de ondiepwatertank on golf= stromingstank), en waarnemingen 6p ware grootte.

Dit systeem biedt de mogelijkheid am het .manoeuvreren van

sche-pen to simuleren op een tijdschaal gelijk can de werkelijkheid. Op doze manier kan het menselijk aspect bij het manoeuweren.

in rekening warden gebracht.

Na een jeer ervaring op doze manoeuvreersimulator onderkent NSP de volgende onderwerpen voor industriele dienttverlening:

Beoordeling van jhavenOnfweiperi met bekencle scheper; varen loodsen.

Beoordeling van geavanceerde scheepsontwerpen uit een oogpurilj van behandeling en manoeuvreren van het schip.

Bepaling van de hanteerbaarheid van nog niet bettiande g'rote,

schepen (500.000 - 1.000.000 tdw tankers).

Ontwerpen van verkeersregels voor waterwegen. 1

Ontwerpen van criteria am havenautoriteiten in stoat le %fallen

te beslissen of een schip onder gegeven omstandigheden de

haven mag binnenlopen.

De introductie van nieuwe nautische instrumenten.

Training van loodsen op omstandigheden waarmee nog Vgeen

ervaring opgedaan kon worden.

Ooze vormen van industriele dienstveriening kunnen wordenl

vei,-leend aan een nieuwe kring van toekomstige klanten. Het is

dui,-delijk dot instructie en begeleiding door NSP-specialisten van groat belong ziln bij een eerste kennismaking van geinteresseerde orga-inisaties met de mogelijkheden van deze drie-dimensionale

scheeps-manoeuvreersimulator. De staf bestaat uit hydrodynamici, toege=

past wiskundigen en nautische deskundigen.

H. LAGEDRUKSLEEPTANIC(VACUOMTAN4

in fig. 20 wordt een indruk gegeven van de Si; 'Ede §epboUwde

vocuiimtank van het NSP.

In deze tank ken de luchtdruk op de veriangde schooli warden

gereproduceerd. Hierdoor ken de combinatiep vi schroef on model onder dezelfde drukverhoudingen worden Onderzocht als voor de ware grootte.

Voorheen word de schroef aPcirt in 'een cavitatietunnel onderzocht waarin het achter het schip heersende volgstroomveld word

nage-bootst. ..,... .. ,,..., ... .-,...

...

SURE

MERE

IIMIM

MIEN=

MIIIIIMIN

11/1//1.

OMNI

LialliM

EMPI

_mei

UM

%MEW

RUMEN MONNE

MINBIE

ELAN!!

EMMEN 111112111

IIIIMAN

IMIP7

oval.

REE1111 MIMI=

MEM

1..1 Mai

Ellll

SENA

OMNI

MUM

IIIMINII

mums

MOM

MIN MIME=

ill:

_ppm

MarAP

11111

_{j EOM}

UMW!

Mireglia

mon

WIPER

WAVIII

11111111111

MIME

11/1./1111

IIIMMIII

ME= ME=

... .-....-.. 11/1./11

MUM IMO

_{- -} MENEM

Fig. 19 Perspectivische doorsnede van de manoeuvreersimulatoc:

6-9 15-30m 30-60m 25-90,,1 10-120

het

-(Th1114,y

4," 4'

_

Fig: 20 be lagednuksleeptank i(Vaculimtank) to lEde.

Het uitermate lbelangrijke effect van de wisselwerking fussen voort-stuwer en scheepsromp onder caviterende omstandigheden is clan echter niet aanwezig..

Der binnenafmetingen an de tank zijn:. lengte 240

'breedte 18 m

diepte 8 m

Wanneer de tank ontlucht is, moet het bovenste gedeelrte Nan het dak een druk weerstaan van ongeveer 1 atmosfeer.

Daartoe is het bovendeel uitgevoerd am s een cylindrische schaalt, geconstrueerd van gewapend beton met een dikte van 60 cm.

De druk in de tank kan worden verlaagd tot 0,04 atmosfeer in

ongeveer 8 uur. Modellen van 12 m lengte, 2,40 m breedte ,en een gewicht van 18 ton kunnen warden beproefd.

Tijdens de proeven is het model verbonden aan de sleepwagerr die over het bassin kan bewegen met snelheden tot 4 m/ sec. Op een modelschaal van 1:33 betekent dit dot schepen. met e,e-n snelheid tot ongeveer 45 'knoop getest kunnen warden.

De sleepwagen is samengesteld uit cylindrische stolen buizen met

een diameter van 2,5 m en wordt voortbewogen door een

kabel-aandrijvingssysteem. De sleepwagen weegt ongeveer 80 ton. Het .inwendige van de tank, met de sleepwagen en de kabelaandzilving

is Se zien in fig. 21.

cabLe driving SySteig

fig. 241 Perspectivische tekening van de sleepwagen, met kabelaanctrijving van de vacuiimtank.

De sleepwagen, getoond in fig. 22. en 23, is voorzien van een.

universeel modelgeleide-frame. De snelheid van de wagon wordt

geregeld door een CDC-1700 computer die is opgesteld in de

con-lrolekamer, gelegen in het kantoorgebouw aan de kop van de

lank.

Twee of drie man kunnen aan board van de sleepwagen zijrr,

waarin normale atmosferische druk gehandhaafd wordt. De wagon

lkan via een sluis verbonden worden met de kop van de tank,

,zodat het personeet de wagen kan binnenkomen of verlaten terwiji

lage druk in de tank gehandhaafd blijft.

De instrumentatie voor algemeen gebruik voor de sleepwagen is

eveneens ondergebracht in de controlekamer. De constructie van de

sleepwagen, de meetapparatuur en de installatie voor het

trans.jporteren

van de modellen door eon speciale sluis naar de tank en

het bevestigen van het model onder de: wagen zijn dusdanig .dat

IF 1A1

ia\

AO.

_

digialb)

re

w:474$

EXTERNL VIEW ON RAILS

SECTION

Fig. 22 Tekening wan de sleepwagen van de vacuiimtank.

,

Fig. 23 Foto van de wagen kort no de montage.

de meeste ,proeven uitgevoerd kunnen: Wcirden terwiji de :rage dpils

in de tank blijft bestaan.

De meetapparatuur bestaat uit eon aantall signaal-verwerkende

eenheden die aangepast zijn aan alle mogelijke soorten opnemers en .integrale voltmeters, waarvan de :signalen door middel van eon

gordijnkabel direct omgezet worden naar de CDC 1700 computer

in de controlekamer.

Observatie van cavitatreverschijnselen aan de 'schroef en van stro-mingsverschijnselen rand het model kan picots vinden door trans-.

parante delen van de huid van het model en met telescopen die

:ander water buiten het model aangebracht zijn. Deze observaties worden in de controlekamer weergegeven door middel van closed Icircuit" televisie.

Hoewel or personeel clan board 'kart zijn, wordt de snelheidsrege-.

ling van de wagen en het uitvoeren van de modelproef volledig

op afstand bediend.

Om de veiligheid van het personeel aan !board van de sleepwagen te verzekeren ziln diverse voorzieningen getroffen.

De tank is uitgerust met een veiligheidsventiel waardoor de druk.

in een paor minuten tot de atmosferische kan oplopen.

Een nieuwe modellenwerkplaats is aan de zijkant van de tank

.ge-bouwd. Doze werkplaats is volledig ingericht voor de constructie

van glasvezelversterkte kunststof modellen, tot eon lengte van 12 .m.

Dit materiaal stoat het gebruik van loge druk toe en is voldoende

.sterk.

De schroefmodellen warden: in de werkplaats in "Wageningen ge-maakt. De meeste gietstukken van schroefmodellen warden afge-werkt met eon numeriek bestuurde freesmachine. Diverse aanhang-sels zoals roeren, asbroeken, asuithouders, straalbuizen zullen .00k in de Wageningse werkplaatsen gemaakt warden.

De vacuiimtank werd ontworpen door Sogreah-Genoble, volgens

specificaties van on in nauwe samenwerking met het NSP.

Het gebouw was voltooid in juli T971, waarna de inrichting en.

uitrusting began.

Foto's van de vacuiinitank in doze fase igegeven lin. fig. 24

on 25. m

de

Fig. 24 Foto van het inwendige van de vacuLimtank.

Fig. 25 Foto van de vacuirnntank to Ede.

De vacuUmtank .01 worden gebruikt veer experimenten met

model-len van zeegaande schepen onder ideale omstandigheden. Dat betekent dat in het bassin geen golven, geen stroming en goon

wind gesimuleerd zullen worden.

De afmetingen van de tank zijn zodanig dat de resultaten van de proefnemingen geldig geacht worden veer schepen in water van

onbeperkte diepte en breedte.

De volgende soorten onderzoek kunnen warden uitgevoerd.

Modelproeven voor de voorspelling van de prestaties van schepen

op ware grootte. De betrouwbaarheid van deze voorspelling wordt vergroot door het feit dat nu de invloed van

schroefcavi-tatie op koppel en stuwkracht en op de interactie tussen schroef en schip in rekening wordt gebracht.

Modelproeven am de invloed van verschillende

achterscheeps-vormen en aanhangsels en van verschillende typen en

opstel-lingen van voortstuwers (schroeven, straalbuizen, overlappende schroeven enz.) op de voortstuwingseigenschappen te bestuderen. De resultaten van zulke proeven kunnen sterk belnyloed warden dear cavitatie.

Modelproeven veer de observatie van schroefcavitatie, am de te verwochten greed van veiligheid tegen beschadiging door cavi-tatie te bepalen.

Stromings-visualisatie-onderzoek om te zien of zich ongewenste loslatingsverschijnselen voordien clan de boeg of de achtersteven van het model.

De standaard sleeptank-technieken, waarbij de componenten van

wrijvingsweerstand en golfweerstand apart berekend worden zijn

niet geldig veer modellen die onderhevig zijn aan sterke loslatings-verschijnselen. Deze zijn alleen geschikt veer het voorspellen van de weerstand van schepen die geringe loslatingsweerstand onder-vinden. In de vacuumtank kunnen proeven worden uitgevoerd om te bepalen of deze ongewenste verschijnselen plaatsvinden.

Golfbreek-verschijnselen aan de boeg van het model kunnen

worden bestudeerd. Onlongs is nog een andere component van de scheepsweerstand, de zogenaamde golfbreek-weerstand, bij

zeer voile schepen opgemerkt.

Deze weerstand ken beduidend minder worden door een joist

ontwerp van de boeg.

Volgstroom-onderzoek, veer het ontwerp van aan de volgstroom

aongepaste schroeven (wake-adapted propellers") en om op

een meer geavanceerde wilze de verschillende componenten van de scheepsweerstand te bepalen.

Modelproeven em de door de voortstuwer opgewekte fluctueren-de krachten to bepalen, onder de representatieve ccviterende

omstandigheden.

De dynamische krachten die op de schroefas werken moeten met

eon 6-componenten rekstrook-balans worden gemeten in de

schroefas. De dynamische krachten die op de huid werken

wor-den gemeten door middel van drukopnemers in de huid, boven

de schroeven.

Verder kunnen proeven uitgevoerd worden waarbij de

blad-sponningen gemeten warden.

Naast doze verschillende soorten proeven, biedt doze faciliteit de mogelijkheid van acoustische research.

De modelsnelheid waarbij cavitatie-inceptie optreedt en de daarbij

behorende toename van het afgestraald geluid ken worden vast-gesteld. Ook ken het geluidsspectrum van de schroeven worden

gemeten. Zulk onderzoek is van groot belong am alternatieve ont-werpen van marineschepen te beoordelen.

De voorzieningen die getroffen moeten worden em doze

ecousti-sche metingen uit te voeren zijn nog in studie.

12. SLOTBESCHOUW IN G

pit is min of meer in ean nutshell" de geschiedenis en

ontwikke-ling van een hedendaags industrieel service instituut veer scheeps-bouw en scheepvaart, het Nederlands Scheepsscheeps-bouwkundig

Proef-station.

In hear streven near een hoog wetenschappelijk niveau van

in-dustriele dienstverlening, gecombineerd met betrekkelijk korte lever-tijden en redelijke prijzen, moot een industrieel service instituut, dot op een basis van onafhankelijkheid werkt, voortdurend uitzier near

nieuwe gebieden van _{specialistische hulp clan de scheepsociuw,} scheepvaart en offshore"-industrie. Die speciale diensten rroeten

van dien aard zijn dot het voor de industrie onaantrekkelijk of zelfs onmogelijk is orn ze zelf uit to voeren.

Afgezien van unieke laboratoria veer speciale doeleinden is een

zeer competente, enthousiaste staf, voortdurend aangevuld met jonge tolenten op z'n minst noodzakelijk om succesvol to z..jn in

doze snel groeiende wereld der techniek.

REFERENTIES

Kempf, G. and _{,,Hydromechanische Probleme des}

Schiffs-Foerster, E. antriebs"; Tell I; Selbstverlag der Gesell..

schaft der Freunde und Farderer der

Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt,

e.V., Hamburg, 1932.

Kempf, G. Hydrornechanische Probleme des

Schiffs-antriebs"; Tell II; Verlag, R. Oldenbourg,

1940.

Proceedings of the summer meetings of

the 75th session and Internationa

Con-ference on Experimental Tank Work;

In-stitution of Naval Architects, London,

July 10 to 13, 1934; Trans. Inst. of Naval Arch., 1934.

(41 Lammeren, W. P. A. van Resultaten van voortgezette systematische

proeven met vrijvarende 4-bladige schroe-yen, type 84-40 en B4-55; Het Sch,p 19,

no. 8 and no. 9, 1937; N.S.M.B. cation no. 38.

Lammeren, W. P. A. van; The Wageningen B-Screw Series; Society

Marten, J. D. van and of Naval Architects and Marine

Engi-Oosterveld, M. W. C. neers; Vol. 77, 1969; N.S.M.B. publication

no. 330.

Further Computer Analyzed Data of

the Wageningen B-Screw Series"; to be published.

Larnmeren, W. P. A. van, Scale Effect Experiments on Victory

Manen, J. D. van and Ships and Models"; Part I; Analysis of

Lap, A. J. W. the resistance and thrust measurements

on a model family and on the model

boat D. C. Endert Jr. International

Ship-building Progress, Vol. 3, no. 18, 1956;

N.S.M.B. publication no. 121a.

Scale Effect Experiments on Victory

Ships and Models"; Part II; Analys.s of the Wake Measurements on a Model

Family and the Model Boat D. C. Endert

Jr. International Shipbuilding Progress,

Vol. 5, no. 47, 1958; N.S.M.B.

publica-tion no. 147.

Scale Effect Experiments on Victory

Ships and Models"; Parts III and IV;

International Shipbuilding Progress, Vol.

8, no. 81, 1961; N.S.M.B. publication

no. 197.

Frictional Drag of Ship Forms"; Bulletin

of the Soc. of Naval Architects and

Marine Engineers, Vol. VIII, no. 2, 1953. Oosterveld, M. W. C.

and Oossanen, P. van

Mane, J. D. van and Lap, A. J. W. Lap, A. J. W. and Manen, J. D. van Lap, A. J. W. and Troost, L. 1'

. 7

'(6) (7);

(29) Oossanen, P. van and Vibratory Hull Forces Induced by

Cavi-Kooy, J. van der toting Propellers"; Paper No. 9 presented

at the Spring Meetings, Royal Institution of Naval Architects, 1972.

Experimental Determination of Thrust

Eccentricity and Transverse Forces,

Gen-erated by a Screw Propeller";

Interna-tional Shipbuilding Progress, Vol. 9,

1962. Wereldsma, R. WPreldsma, R. Wereldsma, R. Hylarides, S. (34) (40) Witte, J. H.

Some Aspects of the Research into

Propeller Induced Vibrations";

Interna-tional Shipbuilding Progress, Vol. 14,

no. 154, 1967; N.S.M.B. publication no.

278.

Dynamic Behaviour of Ship Propellers"; Doctor's Thesis, N.S.M.B. publication no. 255, 1965.

Ship Vibration Analysis by Finite

Ele-ment Technique"; Parts I and II; Reports

no. 107S and 153S of the Netherlands

Ship Research Centre TNO, 1967 and 1971 respectively.

Symposium on The Development of a 425,000 TOW Tanker with Restricted Draught"; Netherlands Ship Model Basin, 1971, Wageningen.

Experiments with Series 60 Models in

Waves"; N.S.M.B. publication no. 184;

International Shipbuilding Progress, Vol.

8, 1961; Trans. Society of Naval

Archi-tects and Marine Engineers, Vol. 68,

1960.

Resistance, Propulsion and Steering of

Ships, Part C, Behaviour of Ships in

Waves; Technical Publishing Co. H. Stam, Culemborg, Holland, 1962.

Amidship Bending Moments for Ships

in Waves"; International Shipbuilding Progress, Vol. 6, 1959.

The Impact of a Flat Plate on a Water

Surface"; Journal of Ship Research, Vol. 11, 1967.

Vertical Ship Motions and Deck

Wet-ness"; Spring Meeting, Society of Naval

Architects and Marine Engineers, May

1969.

Predicted Performance of Large Water

Ramjets"; A.I.A.A. paper no. 69-406,

1969.

(41) Lammeren, W. P. A. van ,,The Shallow Water Laboratory of the

and Lap, A. J. W. Netherlands Ship Model Basin at Wage-ningen"; International Shipbuilding Pro-gress, Vol. 6, 1959; N.S.M.B. publication no. 1560.

Hooft, J. P. On the Critical Speed Range of Ships

in Restricted Waterways"; International

Shipbuilding Progress, Vol. 16, 1969;

N.S.M.B. publication no. 324.

Larnmeren, W. P. A. van The Combined Wave and Current

Labor-and Lap, A. J. W. atory of the Netherlands Ship Model Basin"; International Shipbuilding Prog-ress, Vol. 11, 1964.

A Mathematical Method of Determining Hydrodynamically Induced Forces on a Semi-Submersible"; Annual Meeting of

the Society of Naval Architects and Ma-rine Engineers, 1971.

Model Navigator Based on Laser"; International Shipbuilding Progress, Vol. 16, 1969.

Lap, A. J. W. Diagrams for Determining the Resistance of Single-Screw Ships"; International Shipbuilding Progress, 1954.

Oortmerssen, G. van

A Power

Prediction Method and its

Application to Small Ships"; International Shipbuilding Progress Vol. 18, no. 207, 1971; N.S.M.B. publication no. 391.

Manen, J. D. van Open-Water Test Series with Propellers

in Nozzles"; International Shipbuilding Progress; Vol. 1, no. 2, 1954; N.S.M.B. publication no. 115a.

Manen, J. D. van Recent Research on Propellers in

Noz-zles"; International Shipbuilding Progress,

Vol. 4, no. 36, 1957; N.S.M.B.

publica-tion no. 136.

Oosterveld, M. W. C. Wake Adapted Ducted Propellers";

Doctor's Thesis, 1970, N.S.M.B.

publica-tion no. 345.

Muntjewerf, J. J. Methodical Series Experiments on

Cylin-drical Bows"; Trans. Inst. of Naval

Ar-chitects, Vol. 112, no. 2, 1970.

Muntiewerf, J. J. Cylindrical Bows"; Jubilee Memorial

W. P.

A. van Lamrneren 1930-1970",

1970.

Manen, J. D. van Bent Trailing Edges of Propeller Blades

of High Powered Single Screw Ships"; (35) Vossers, G.;

N.S.M.B. publication no. 215; Intorno- Swoon, W. A. and

tional Shipbuilding Progress, 1963. Riiken, H.

Wijngaarden, L. van On the Collective Collapse of a Large

Number of Gas Bubbles in Water"; 11th

International Congress of Applied

Me-chanics, Munich, Germany, 1964, Pro- (36) Vossers, G.

ceedings, 1966.

Walle, F. van der

On the

Growth of Nuclei and the

Related Scaling Factors in Cavitation

Inception"; 4th Symposium on Naval (37) Swoon, W. A.

Hydrodynamics, Washington D.C., 1962.

Meulen, J. H. .1. van der Cavitation on Hemispherical Nosed

Teflon Bodies"; I.U.T.A.M. Symposium on (38) Verhagen, J. H. G.

Non-Steady Flow of Water at High

Speeds, Leningrad, 1971.

Meulen, J. H. J. van der Cavitation Erosion

of a

Ship Model (39) Sluijs, M. F. van Propeller"; Characterization and

Deter-mination of Erosion Resistance, ASTMSTP

474, American Society for Testing

Ma-terials, 1970.

Profile Characteristics in Cavitating and Oossanen, P. van

Non-Cavitating Flows"; International

Shipbuilding Progress, 1971; N.S.M.B.

publication no. 369.

A method to Minimize the Occurrence

Oossanen, P. van

of Cavitation on Propellers in a Wake";

International Shipbuilding Progress, 1971; N.S.M.B. publication no. 388.

Application of Lifting Surface Theory Sparenberg, J. A.

to Ship Screws"; Proceedings of Kon.

Ned. Akadernie van Wetenschappen",

Amsterdam, Series B, 62, 1959.

Note on the Ship Screw in an

Inhomo-Sparenberg, J. A.

geneous Field of Flow"; N.S.M.B. Memo,

1962.

Some Preliminary Results of an Exact (44) Hooft, J. P. Kuiper, G.

Treatment of the Linearized Lifting

Sur-face Integral Equation"; Workshop on

Lifting Surface Theory in Ship

Hydro-dynamics", Cambridge, Mass., 1969.

Manen, J. D. van The Effect of Cavitation on the Inter- (45) Loesberg, P. P.

action between Propeller and Ship's

Hull"; I.U.T.A.M. Symposium on

Non-Steady Flow of Water at High Speeds,

Leningrad, 1971. i(12) (,14)' '05) (17) (19) k2) (26), 27) (31), 3-2) (22) (2,3) i(24)i I (33)

II, Z_-__ ANDVOORT Ho'llandl

0 BOGIFLEX Nederland B.V.

O 9

Postbus

210

.t I'

osterstraat 9b

IMarine-, Dredging and Industrial Engineering

_Telefoon

_{(02507) 6971}1 _

.

Telex

41753

bogif nl

VERKOOPBUREAU:

_ -4111111 -

4:111+

Engrenages DUIRAND,

Frankrijk

Wormwielsets

Wormwielkasten,

Worm/Tandwielkasten

Tandwielen

Gietstaali

,BOGIFLEX IReductoren

HELIX AS Engineering,

Noorwegen

LIAAEN, VOLDA,

KVAERNER/LIAAEN,

_

HELITRON

Verstelbare schroeven

Dwarsschroeven

Azimuth schroeven

Straalbuizen

Bedieningssystemen, 0.a.F

POSCON joy-stick lb eSturingsi

systeern voor betere

manoeuvreerbaarheid

r

van het schip door bediening

van dwarsschroeven,

hoofdschroeven en roeren

met .een handle.

engrenages et reducteure

,CITROEN-MESSIAN

Frankrijk

;

Scheeps

tandwiel-'omkeer reductiekasten

voor enkel- of

meervoudige

aandrijvingen

'Turbine, planetaire eh

speciale tandwiel

reductiekasten.

1-1

itrr-f

Le-A eea iial' 'PI , 2 h ^

^

-en