Cfd in ship design

1,346 views

Published on

Presented at TSBA.

Published in: Technology
1 Comment
2 Likes
Statistics
Notes
  • Does anyone have a reference (author, year) for the design spiral presented in these slides? Thanks.
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
1,346
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
6
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
1
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Cfd in ship design

  1. 1. Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD)Computational Fluid Dynamics (CFD) ในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือ โดย นาวาตรี กิตติภูมิ ภูมิโคกรักษ
  2. 2. First Aid
  3. 3. + = + =CFDCFD
  4. 4. Ship Design Spiral
  5. 5. โปรแกรมคอมพิวเตอรที่ใชในการออกแบบเรือ CAD/ CASD CASM CAE FEMFEM CFDCFD
  6. 6. Computational Fluid Dynamics (CFD) คืออะไร ? เปนการวิเคราะหระบบที่เกี่ยวกับการไหล การถายเท ความรอน และระบบอื่น ๆ ที่เกี่ยวของ เชน ปฏิกิริยาเคมี ดวยระเบียบวิธีเชิงตัวเลข โดยอาศัยการจําลองทาง คอมพิวเตอร
  7. 7. Numerical Method Computer Technology Theory: Naval Arch. CFD
  8. 8. Validation ที่มา: Waclawczyk (2008)
  9. 9. CFDCFDCFDCFDCFDCFDCFDCFD’’’’’’’’ssssssss MilestonesMilestonesMilestonesMilestonesMilestonesMilestonesMilestonesMilestones ในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือในการออกแบบเรือ 1930’s – CFD โดย Linearised Potential Eqn. 1960’s – NASA วิจัยเครื่องบิน 3-D 1980’s – เชิงการคาใหบริการวิเคราะห CFD กอน Tank Test 1990’s – ITTC กําหนดเกณฑการวิเคราะห Uncertainty & Error ใน CFD 2000’s – โครงการ VIRTUE
  10. 10. การประยุกตใชงาน CFD Aerodynamics Thermodynamics Hydrodynamics Simulation
  11. 11. อุตสาหกรรมที่มีการประยุกตใช CFD Biomedical Eng. Meteorology Oceanography Hydrology Offshore Building Ent. Chem. Process Elec. Circuit Ship Hydro. Turbomachinery Power Plant Aerospace CFD
  12. 12. ทําไมตอง CFD ?
  13. 13. Experiment VS. CFD Experiment ผลใกลเคียงความจริง ขนาดเทาแบบจําลอง ขอจํากัดในการบันทึกผล CFD Time นอยกวา Cost นอย(Data:Facility) ระบบขนาดใหญ/ อันตราย ขอจํากัดในการบันทึกผล นอยที่มา: www.hsva.de
  14. 14. CASD vs. CFD CFD Numerical Method Any hull form/ Size CASD Empirical Method Only conventional hull form ที่มา: www.veem.com.au ที่มา: www.victorialodging.com
  15. 15. CFD ทํางานอยางไร Gov. Eqn.Gov. Eqn. Flow PhenomenonFlow Phenomenon Flow ModelFlow Model Boundary ConditionsBoundary Conditions Numerical Algorithm Numerical Algorithm Computer CodesComputer Codes SolutionsSolutions
  16. 16. องคประกอบของ CFD Codes Post-Processing Solver Pre-Processing
  17. 17. Pre-Processing Create Geometry Grid Generation Physical Phenomenon Fluid Properties Boundary Conditions
  18. 18. Solver Approximate Unknowns Discretisation Approximations + Governing Eqn. = Math. Manipulations Solution of Algebra Equations
  19. 19. ประเภทของ Solver FVM FDM Panel Method FEM
  20. 20. Post - Processing แสดงผล Model Geometry Grid Vector Plot 2D-3D Surface Plot Particle Tracking Animation
  21. 21. ลักษณะการไหลรอบตัวเรือ Viscous/ Inviscid Turbulent Multi – Phase Unsteady Aerodynamic
  22. 22. CFD ในการออกแบบเรือ Numerical Towing Tank Wave Resistance Hullform Optimisation Wake Prediction Propeller Flow Cavitation Tank Submarine Hydrodynamics Manoeuvring Seakeeping Shallow Water Investigation Ship Motions Aerodynamic Flow Thermal Distribution
  23. 23. Numerical Towing Tank
  24. 24. Wave Resistance ที่มา: www.hsva.de
  25. 25. Hullform Optimisation ที่มา: www.hsva.de
  26. 26. Wake Prediction ที่มา: www.hsva.de
  27. 27. Propeller Flow ที่มา: www.fluent.com ที่มา: www.marin.nl
  28. 28. Cavitation Tank ที่มา: www.virtual-basin.org
  29. 29. Submarine Hydrodynamics ที่มา: www.naval-technology.com ที่มา: www.hsva.de
  30. 30. Manoeuvring: Rudders & Bow Thruster ที่มา: www.hsva.de
  31. 31. Seakeeping ที่มา: www.machinedesign.comที่มา: www.virtual-basin.org
  32. 32. Shallow Water Investigation
  33. 33. Ship Motions ที่มา: www.hsva.de
  34. 34. Aerodynamic Flow ที่มา: www.hsva.de
  35. 35. Thermal Distribution ที่มา: www.comsol.com
  36. 36. สมการการไหลใน CFD Codes Potential Flow Theory RANS
  37. 37. CFD Codes ออกแบบเรือโดยเฉพาะ ShipFlow MARIN’s RAPID & PARNASSOS HSVA’s SHALLO ฯลฯ
  38. 38. CFD Codes วิศวกรรมทั่วไป Flow3D STAR-CD Fluent ฯลฯ
  39. 39. CFD Codes Open Sources OpenFoam TYPHON ฯลฯ
  40. 40. Works ความเที่ยงตรง (Accuracy) Propeller-Hull Interaction Powering Performance Free Surface เวลาคํานวณซ้ํา (Iteration) Grid Generation บุคคลากร
  41. 41. อนาคตของ CFD การจําลองเพื่อวิเคราะห พฤติกรรมของเรือ VIRTUE Project End of physical scaleEnd of physical scale model testing???model testing??? ที่มา: www.fluent.com
  42. 42. Trimaran Example
  43. 43. Where would we have been if we only had picked up what we already had missed?
  44. 44. ขอขอบคุณ... ...จบการบรรยาย ตอบขอซักถาม

×