Chƣơng 1 tập trung nghiên cứu khảo sát và phân tích đặc điểm 4 khu vực tiềm ẩn nhiều nguy cơ tai nạn hàng hải trên tuyến luồng hàng hải Hải Phòng. Hơn nữa đã thực hiện việc giới hạn nghiên cứu của đề tài luận án.
Chƣơng 2 tập trung nghiên cứu tính tốn mơ phỏng động lực học dòng chảy sau chân vịt và tƣơng tác bánh lái tàu thủy. Thực chất là thực hiện giải các phƣơng trình động lực học dịng chảy bao quanh tàu thủy bằng phần mềm Fluent - Ansys, đểxác định các thông số khảo sát nhƣ: Giá trị vận tốc dọc trục tại bề mặt chuyển tiếp, áp suất, cƣờng độ rối,…
Tuy nhiên, điểm khác biệt cơ bản cần nghiên cứu để thực hiện trong chƣơng này là sau mỗi bƣớc thời gian vị trí của tàu thay đổi, thì lƣới phải đƣợc tự động chia lại và các thông số động lực học cũng thay đổi theo. Điều này giúp khảo sát đƣợc quỹ đạo chuyển động của tàu thủy với các điều kiện biên bám sát thực tế và đảm bảo chính xác hơn.
Liên quan đến việc giải quyết bài tốn mơ hình lƣới động (Dynamics mesh), nhiều tác giả trên thế giới đã đƣa ra các phƣơng pháp khác nhau. Nhóm tác giả Huazhong Tang, Tao Tang, đã tập trung phát triển thuật toán theo phƣơng pháp Lagrange và Euler để chia lại lƣới sau mỗi bƣớc thời gian. Nhóm tác giả J. Donea, Antonio Huerta và các cộng sự đã phân tích nhƣợc điểm của thuật toán theo phƣơng pháp Lagrange và Euler để từ đó đề xuất thuật tốn kết hợp cả hai phƣơng pháp này.
69
Hình 3.1. Hình ảnh lƣới đƣợc chia lại sau mỗi bƣớc thời gian thay đổi Trong đó: RX - hình ảnh lƣới tƣơng ứng với vật thể ban đầu (bên trái) và khi bị biến đổi (bên phải), theo quy luật biến đổi .
Tức là: (X, t) (X, t) = (x, t) Suy ra x = x(X, t) ; t = t
Sử dụng thuật toán lƣới động thuộc phần mềm Fluent - Ansys, kết hợp với việc sử dụng ngơn ngữ lập trình C++ để thiết lập đặc tính của vật thể, sau đó biên dịch và đƣa vào thƣ viện của phần mềm để triển khai tính tốn mơ phỏng.
Để đạt một phần mục đích nghiên cứu của đề tài luận án, chƣơng 3 tập trung vào giới hạn phạm vi 4 khu vực tiềm ẩn nguy cơ tai nạn hàng hải thực tế tuyến luồng Hải Phòng và thực hiện các vấn đềcơ bản sau:
- Xây dựng mơ hình nghiên cứu cho 4 khu vực tiềm ẩn nguy cơ tai nạn hàng hải thực tế tuyến luồng Hải Phòng;
- Xây dựng quy trình tính tốn mơ phỏng cho từng trƣờng hợp giới hạn nghiên cứu, ứng với tổ hợp chân vịt và bánh lái khác nhau;
- Tính tốn mơ phỏng tác động của tổ hợp chân vịt - bánh lái đến quỹ đạo chuyển động tàu thủy;
- Phân tích và đánh giá kết quả tính tốn mơ phỏng. Từ đó đề xuất phƣơng án điều động, khuyến cáo hoa tiêu và thuyền trƣởng dẫn tàu bám theo quỹ đạo cho trƣớc, đảm bảo an toàn qua 4 khu vực tiềm ẩn nhiều nguy cơ mất an toàn hàng hải.
70