- Kết quả tính theo XFlow thường cho giá trị sức cản lớn hơn kết quả thử nghiệm, chứng tỏ mô hình SST k ước lượng các thành phần sức cản lớn hơn thực tế.
Chương 3 THIẾT KẾ TỐI ƯU MŨI QUẢ LÊ TÀU CÁ 3.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH HỌC CỦA MŨI QUẢ LÊ
3.3.2.3. Các điều kiện ràng buộc của bài toán tối ưu
Như đã nhận xét, các nghiên cứu hiện nay chưa đưa ra các ràng buộc về phạm vi thay đổi kích thước, đóng vai trò biến thiết kế trong bài toán tối ưu hóa quả lê đã nêu. Trong các nghiên cứu này, cơ sở thay đổi kích thước quả lê để tính chưa được làm rõ, mặc dù kích thước quả lê ảnh hưởng lớn đến phase và biên độ hệ thống sóng của nó. Thực tế cho thấy, tương tác giữa hai hệ thống sóng của thân tàu và quả lê rất phức tạp, có thể triệt tiêu hoặc bổ sung cho nhau với mức độ ít hoặc nhiều tùy trường hợp cụ thể. Với kích thước quả lê và miền tốc độ nhất định có nhiều khả năng mức độ triệt tiêu đạt hiệu quả cao hơn, dẫn đến sức cản tổng của tàu có quả lê sẽ thấp hơn tàu thông thường, nhưng ở các kích thước và miền tốc độ khác, kết quả lại có thể đi theo hướng ngược lại. Trên cơ sở đó, đề xuất các các cơ sở xác định các điều kiện ràng buộc đối với phạm vi thay đổi của các kích thước quả lê cụ thể như sau.
Đảm bảo hiệu quả làm việc của quả lê là cao nhất nhằm loại bỏ các phương án tính không cần thiết như đã được xác định bởi điều kiện (3.16) ở trên.
Không ảnh hưởng đến các thông số hình học và tính năng hàng hải của tàu ban đầu. Trong thực tế, một sự thay đổi lớn các kích thước của quả lê có thể sẽ làm thay đổi các thông số hình dạng thân tàu, và do đó, sẽ làm ảnh hưởng đến các tính năng của tàu. Đối với tàu cá, vấn đề này càng quan trọng hơn vì loại tàu này thường phải hoạt động trong các điều kiện nguy hiểm như biển động, có thiết bị khai thác di chuyển trên boong, cửa hầm hàng mở trên biển để đưa cá vào … do đó cần thiết lập các ràng buộc về sự thay đổi kích thước của quả lê để tránh tác động xấu đến an toàn của tàu cụ thể như sau:
Giới hạn về sự thay đổi các kích thước chính của tàu
Sự thay đổi các kích thước chính, đặc biệt là tỷ lệ các kích thước chính của tàu, không chỉ ảnh hưởng tính năng, mà còn ảnh hưởng hiệu quả của phương pháp đánh bắt. Ví dụ, tỷ lệ chiều dài và chiều rộng của tàu làm nghề lưới kéo phải lớn hơn tàu lưới vây để đảm bảo được tính ổn định hướng của tàu lưới kéo khi kéo lưới đánh cá phía sau tàu. Ngoài ra các kích thước chính tàu cá còn bị giới hạn bởi điều kiện luồng lạch, cầu cảng… do đó cần hạn chế sự thay đổi các kích thước của quả lê ban đầu để không làm thay đổi các kích thước chính của tàu.
Giới hạn về sự thay đổi các tính năng của tàu cá
Tàu cá thường xuyên hoạt động trong các điều kiện nguy hiểm nên cần hạn chế thay đổi kích thước quả lê để đảm bảo tính năng của chúng, nhất là an toàn về ổn định. Sự thay đổi các kích thước của quả lê cũng sẽ làm thay đổi sức cản nên làm ảnh hưởng đến lực đẩy chân vịt, do đó ảnh hưởng đến các đặc tính đẩy tàu khác của tàu [17], [20]. Ngoài ra, các thay đổi về lượng chiếm nước (), dẫn đến thay đổi hệ số béo (CB) cũng phải được tính đến để tránh trọng lượng của quả lê quá lớn có thể sẽ làm ảnh hưởng đến góc chúi dọc, và do đó sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình đánh bắt trên biển của tàu cá. Theo [59], các đại lượng có ảnh hưởng trực tiếp và lớn đến các tính năng tàu nói chung và ổn định nói riêng là hoành độ tâm nổi (LCB) và độ cao tâm ổn định ban đầu (MGo), do đó để tàu cá hoạt động an toàn và hiệu quả, cần đảm bảo sao cho độ thay đổi của các thông số hình học và các đại lượng đặc trưng cho an toàn ổn định không vượt quá 1%. Từ phân tích trên đề xuất các ràng buộc cho bài toán tối ưu quả lê dưới dạng giới hạn phạm vi thay đổi các kích thước quả lê đảm bảo sao cho độ thay đổi của hệ số béo CB, lượng chiếm nước hoành độ tâm nổi LCB và độ cao tâm ổn định MG của tàu với quả lê ban đầu và sau khi thay đổi kích thước quả lê thỏa các điều kiện sau:
iC CBoCBoCB ii LCB o o LCBo LCB LCBo G MG o MG MG o
Các kích thước chính của tàu không thay đổi (3.29)
trong đó ký hiệu của các đại lượng với chỉ số “o” là đối với tàu có lắp quả lê ban đầu, và ký hiệu của các đại lượng không có chỉ số “o” là đối với tàu sau khi đã thay đổi các kích thước so với quả lê ban đầu.
1% (3.25)
1% (3.26)
1% (3.27)