- Biên hai bên phải và trá i: Side
VPR =∫ ABT (x)d
3.2.1.2. Biến thiết kế
Việc lựa chọn chính xác biến thiết kế có vai trò quan trọng trong bài toán tối ƣu. Nhƣ đã phân tích, các kích thƣớc của quả lê có ảnh hƣởng lớn đến phase và cƣờng độ của hệ thống sóng do quả lê gây ra khi tàu chuyển động nên khi thay đổi chúng có thể làm giảm cƣờng độ hệ thống sóng tổng hợp từ hai hệ thống sóng độc lập của thân tàu, quả lê nhờ sự triệt tiêu lẫn nhau khi xảy ra sự giao thoa tích cực hai hệ thống sóng này, dẫn đến giảm thành phần sức cản sinh sóng nói riêng và sức cản tổng nói chung. Từ đó có thể chọn các kích thƣớc quả lê làm biến thiết kế của bài toán tối ƣu và thay đổi các biến này để có quả lê tối ƣu tƣơng ứng sức cản tổng của tàu là nhỏ nhất (Hình 3.18).
(i) Chiều dài quả lê LPR xác định tại vị trí điểm mút trƣớc quả lê theo trục dọc tàu. Thông số này có vai trò quan trọng vì vừa ảnh hƣởng đến phase, vừa ảnh hƣởng đến thể tích quả lê, dẫn đến ảnh hƣởng đến cƣờng độ của sóng tạo ra bởi quả lê. (ii) Chiều cao đỉnh quả lê ZB đƣợc xác định là vị trí đỉnh quả lê theo hƣớng trục z.
Thông số này ảnh hƣởng tới khả năng ngập quả lê ở các mớn nƣớc khác nhau. (iii) Chiều rộng lớn nhất của quả lê BB, chủ yếu tác động đến thể tích của quả lê nên
thƣờng chỉ ảnh hƣởng đến cƣờng độ sóng tạo ra bởi quả lê.
Thực tế cho thấy, nếu chọn biến thiết kế là các kích thƣớc của quả lê nhƣ đã nêu và xây dựng các phƣơng án hình dạng quả lê bằng cách thay đổi các kích thƣớc này thì số phƣơng án tính là rất lớn nên cần xác định giới hạn thay đổi của các kích thƣớc này. Có thể thấy trên các đồ thị thiết kế của Krack luôn tồn tại một khu vực đảm bảo quả lê làm việc hiệu quả nhất tƣơng ứng giá trị lớn nhất của hệ số giảm công suất dƣ (∆CP∇R)max. Về phƣơng pháp, có thể giới hạn khu vực này bằng cách giới hạn phạm vi thay đổi các hệ số hình học quả lê để sai lệch giữa giá trị hệ số giảm công suất dƣ
∆CP∇R của tàu và hệ số giảm công suất dƣ lớn nhất (∆CP∇R)max tính theo đồ thị Krach là không quá lớn. Có thể chọn khoảng 10% vì hiệu quả giảm sức cản của quả lê thƣờng khoảng (8 – 15)%. Ví dụ, có thể giới hạn thay đổi của hệ số chiều dài quả lê CLPR tính cho đồ thị của tàu có hệ số béo 0.7 hoặc 0.56 ở Fn = 0.377 (tàu đang tính) trong phạm vi 0.03 ≤ CLPR ≤ 0.04 đƣợc giới hạn bởi hai đƣờng tô đậm trên Hình 3.19, nhằm đảm bảo độ lệch giữa độ giảm công suất tàu lớn nhất (∆CP∇R)max với các giá trị ∆CP∇R ở hai biên bằng khoảng 10%. Ngoài phạm vi này, độ lệch khá lớn, tức hiệu quả quả lê thấp nên không cần khảo sát.
Hình 3.19. Cách xác định giới hạn phạm vi thay đổi của hệ số chiều dài CLPR
Bằng cách làm tƣơng tự trên đồ thị Krach khác có thể xác định giới hạn thay đổi của các hệ số hình học còn lại để đảm bảo hiệu quả hoạt động của quả lê nhƣ sau:
0.03≤ CLPR =LPR ≤ 0.04 0.03L ≤ L ≤ 0.04L PR ≤ 0.04 0.03L ≤ L ≤ 0.04L L PP PP PR PP 0.18≤ CBB = BB ≤ 0.20 ⇒ 0.15B ≤ B ≤ 0.20B (3.16) B B 0.26≤ CZB = ZB ≤ 0.55 0.40T ≤ Z ≤ 0.50T T B