Nautisch onderzoek in het kader van sluisontwerpen Katrien Eloot 20-03-2012 Studiedag: Bouwen en renoveren van sluizen Antwerpen, Ingenieurshuis
Inhoud Probleemstelling Onderzoeksmiddelen: fundamenteel onderzoek Onderzoeksmiddelen: toegepast onderzoek Synergie tussen onderzoek en praktijk
Probleemstelling
Probleemstelling Watergebonden infrastructuur versus scheepvaart Ontwerprichtlijnen Ervaringsgegevens Simulatieonderzoek
Probleemstelling Ontwerprichtlijnen opvaart Ervaringsgegevens en simulatieonderzoek Ervaringsgegevens en simulatieonderzoek
Probleemstelling
Inhoud Probleemstelling Onderzoeksmiddelen: fundamenteel onderzoek Onderzoeksmiddelen: toegepast onderzoek Synergie tussen onderzoek en praktijk
fundamenteel onderzoek Capt. Hank Prins
fundamenteel onderzoek Scheepshydrodynamica Hydrodynamische effecten in de toegangsgeul en de sluiskolk bij het in- en uitvaren van sluizen Hydrodynamische effecten op afgemeerde schepen bij het in- en uitvaren van sluizen
fundamenteel onderzoek Propeller [rpm] Speed over ground [kn] 90 60 30 0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Mean sinkage (up +) [m] Sinkage fore - sinkage aft (bow up +) [m] 0.05 0.00-0.05-0.10-0.15-0.20-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Position of ship bow with respect to lock entry [Lpp] 0.3 0.2 0.1 0.0-0.1-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Proef 1: 30% UKC Proef 2: 15% UKC
fundamenteel onderzoek Scheepshydrodynamica Piston effect met translatiegolven en retourstroom Oever en cushion effecten Contact Retardatie effecten bij hoge versnellingen
fundamenteel onderzoek Basistechnieken: Experimental Fluid Dynamics Computational Fluid Dynamics
fundamenteel onderzoek Experimental Fluid Dynamics Hydrodynamische krachten of scheepsbewegingen ten gevolge van verschillende oorzaken (ondiep water, oevers of constructies, scheepsinteractie, sliblagen) Duur, arbeidsintensief, schaaleffecten
fundamenteel onderzoek Computational Fluid Dynamics Modellering van de waterbeweging langs de scheepsromp Verschillende numerieke methodes beschikbaar (complexiteit) Validatie voor het Varen in Ondiep en Beperkt Water noodzakelijk, rekentijd groot (geen toepassing online)
Inhoud Probleemstelling Onderzoeksmiddelen: fundamenteel onderzoek Onderzoeksmiddelen: toegepast onderzoek Synergie tussen onderzoek en praktijk
toegepast onderzoek
toegepast onderzoek
toegepast onderzoek Technieken Ware grootte metingen Real-time simulaties
toegepast onderzoek Ware grootte meting
toegepast onderzoek Ware grootte meting Speed over ground [kn] Copyright J.W.P. Prins 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Propeller [rpm] Speed over ground [kn] 90 60 30 0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Ware grootte meting bij 20% UKC Mean sinkage (up +) [m] Sinkage fore - sinkage aft (bow up +) [m] 0.05 0.00-0.05-0.10-0.15-0.20-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Position of ship bow with respect to lock entry [Lpp] 0.3 0.2 0.1 0.0-0.1-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Meting op schaal bij 15 en 30% UKC
toegepast onderzoek Real-time simulaties
toegepast onderzoek Sinkage fore - sinkage aft (bow up +) [m] Mean sinkage (up +) [m] 0.4 0.3 0.2 0.1 Real-time simulaties 0.0-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 0.10 0.05 0.00-0.05-0.10-0.15-0.20-0.25-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Position of ship bow with respect to lock entry [Lpp] Sinkage fore - sinkage aft (bow up +) [m] Mean sinkage (up +) [m] 0.3 0.2 0.1 0.0-0.1-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 0.05 0.00-0.05-0.10-0.15-0.20-0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 Position of ship bow with respect to lock entry [Lpp] Zuid 5 Bf Tij eb Sleepboot 1 x 45 ton 2 x 65 ton Simulatiemodel Ware grootte
toegepast onderzoek Real-time simulaties
toegepast onderzoek Real-time simulaties
toegepast onderzoek Real-time simulaties
Inhoud Probleemstelling Onderzoeksmiddelen: fundamenteel onderzoek Onderzoeksmiddelen: toegepast onderzoek Synergie tussen onderzoek en praktijk
Synergie tussen onderzoek en praktijk Parametervariatie dmv modelproeven verbanden tussen krachten en variabelen Real-time simulaties dmv manoeuvreermodellen en scheepsmanoeuvreersimulatoren Loodsen, kapiteins en schippers varen in een virtuele omgeving Desk-studies Overleg tussen alle betrokken partijen: simulatie versus praktijk Maatregelen voor de toegankelijkheid Meetreizen onderzoeksomgeving praktijkomgeving
Synergie tussen onderzoek en praktijk Kenniscentrum Varen in ondiep en beperkt Water (WL-UGent) www.shallowwater.be
Synergie tussen onderzoek en praktijk
Samenvatting Probleemstelling Onderzoeksmiddelen: fundamenteel onderzoek Onderzoeksmiddelen: toegepast onderzoek Synergie tussen onderzoek en praktijk
Samenwerking en kennisdeling, nationaal en internationaal