Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine engineering and technologies Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология 2073-1574 2225-0352 33595 10.24143/2073-1574-2019-4-7-22 СУДОСТРОЕНИЕ, СУДОРЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФЛОТА SHIPBUILDING, SHIP REPAIR AND FLEET OPERATION СУДОСТРОЕНИЕ, СУДОРЕМОНТ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФЛОТА GRAPHICAL ANALYSIS OF FREE-SURFACE WAVE FIELDS FROM MOVING SHIPS AND A PAIR OF CONSECUTIVE POSTS ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ ОТ ДВИЖУЩИХСЯ СУДОВ И ПАРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ СТОЕК Бимбереков Павел Александрович Bimberekov Pavel Aleksandrovich bimberekov@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Сибирский государственный университет водного транспорта Новосибирск Россия Siberian State University of Water Transport Novosibirsk Russian Federation 4 7 22 https://vestnik.astu.org/en/nauka/article/33595/view

Представлены и сопоставляются фотоматериалы волновых картин от движущихся натурного и модельного судов, а также от двух последовательно расположенных стоек, определяются их закономерности посредством графической обработки. Проиллюстрирована возможность нахождения переднего мнимого источника кельвиновской картины волн, формирующей корабельную систему волн, на расстоянии одной длины волны перед вершиной носовой подпорной волны. Зафиксировано равенство длины поперечных волн и расходящихся волн вдоль внешних границ зоны последних. Сделано предположение о закономерности возникновения промежуточных волн между основными волнами у модели судна и стоек, а также отмечена закономерность наложения волновых картин у пары последовательно движущихся стоек в зависимости от попадания задней стойки в волновое поле первой стойки. Обсуждаются закономерности потоков около движущихся стоек. Проиллюстрирована носовая и кормовая система кельвиновских волн у корабельной системы волн (угол линии середин гребней расходящихся волн с диаметральной плоскостью судна и угол гребней расходящихся волн с диаметральной плоскостью судна); произведено её сопоставление с волновой картиной судна и пары последовательно движущихся стоек. Практически все представленные фотоснимки были сделаны в опытовом бассейне Сибирского государственного университета водного транспорта (Новосибирской государственной академии водного транспорта) в 2006 г. Тонкая плёнка, естественным образом возникшая на поверхности воды опытового бассейна и получившая в результате ранее сделанных прогонок направленную структуру вдоль бассейна, позволила визуализировать деформацию свободной поверхности воды в лучшем качестве, получить более очерченные её формы в условиях созданного освещения.

The paper presents a comparison of the photographic material of the wave patterns resulted from the movement of a ship in situ and a model ship, as well as from two consecutive posts, their regularities being found through graphical processing. The possibility to find the fore imaginary source of Kelvin wave pattern forming the ship's wave system is given at a distance of one wavelength before the top of the bow retaining wave. The equality of the length of transverse waves and divergent waves along the outer boundaries of the latter zone is fixed. It has been assumed that the intermediate waves generated between the main waves in the model ship and the posts are regular, imposition of wave patterns in a pair of consistently moving racks depending on the hit of the rear rack in the wave field of the first rack has been stated. Regularly occurring flows around moving posts are discussed. The bow and stern system of Kelvin waves in a ship wave system has been illustrated (the angle of the midpoint of diverging wave crests with the ship’s diametrical plane and the angle of diverging wave crests with the ship’s diametrical plane). The photographs presented were taken in the experimental tank of Siberian State University of Water Transport (Novosibirsk State Academy of Water Transport) in 2006. A thin film naturally generated on the water surface of the experimental tank and given a structure directed along the tank due to previous runs helped to visualize the distortion of the free water surface in better quality and to obtain clearly outlined contours in lighting.

 корабельная система волн волновое поле структура волнового поля графическая обработка каплевидное поперечное сечение ship wave system wave field wave field structure graphic processing guttate cross section

Ходкость и управляемость судов: учеб. для вузов / под ред. В. Г. Павленко. М.: Транспорт, 1991. 397 с. Hodkost' i upravlyaemost' sudov: uchebnik dlya vuzov [Ship propulsive quality and steerability: text-book for universities]. Pod redakciej V. G. Pavlenko. Moscow, Transport Publ., 1991. 397 p. Эпштейн Л. А. Методы теории размерностей и подобия в задачах гидромеханики судов. Л.: Судостроение, 1970. 207 с. Epshtejn L. A. Metody teorii razmernostej i podobiya v zadachah gidromekhaniki sudov [Methods of the theory of dimensions and similarities in problems of hydromechanics of ships]. Leninrad, Sudostroenie Publ., 1970. 207 p. Войткунский Я. И. и др. Справ. по теории корабля. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1985. 768 с. Vojtkunskij Ya. I. i dr. Spravochnik po teorii korablya. Vol. 1. Gidromekhanika. Soprotivlenie dvizheniyu sudov. Sudovye dvizhiteli [Reference book on ship theory. Vol. 1. Hydromechanics. Resistance to ship propulsion. Ship propulsion unit]. Leningrad, Sudostroenie Publ., 1985. 768 p. Кадомцев Б. Б., Рыдник В. И. Волны вокруг нас. М.: Знание, 1981. 150 с. Kadomcev B. B., Rydnik V. I. Volny vokrug nas [Waves around us]. Moscow, Znanie Publ., 1981. 150 p. Трубецков Д. И., Рожнев А. Г. Линейные колебания и волны. М.: Физматгиз, 2001. 415 с. Trubeckov D. I., Rozhnev A. G. Linejnye kolebaniya i volny [Linear fluctuations and waves]. Moscow, Fizmatgiz Publ., 2001. 415 p. Newman J. N., Plesset M. S., Wu T. Y., Droroff S. W. Eighth Symposium от Naval Hydrodynamics. Washington: U. S. Govt. Printing Office, 1970. P. 519-545. Newman J. N., Plesset M. S., Wu T. Y., Droroff S. W. Eighth Symposium ot Naval Hydrodynamics. Washington, U. S. Govt. Printing Office, 1970. P. 519-545. Альбом течений жидкости и газа / сост. М. Ван-Дайк. М.: Мир, 1986. 184 с. Al'bom techenij zhidkosti i gaza [Album of fluid and gas flow]. Sostavitel' M. Van-Dajk. Moscow, Mir Publ., 1986. 184 p. Готман А. Ш. Изучение вихревого сопротивления водоизмещающих судов // Мор. интеллектуал. технологии. 2013. № 4 (22). С. 11-19. Gotman A. Sh. Izuchenie vihrevogo soprotivleniya vodoizmeshchayushchih sudov [Studying eddy re-sistance of displacement vessels]. Morskie intellektual'nye tekhnologii, 2013, no. 4 (22), pp. 11-19. Храмушин В. Н., Антоненко С. В., Комарицын А. А., Бровко П. Ф., Втюрина А. С., Красный М. Л., Малашенко А. Е., Недорез Ю. И., Солдатенков А. Е., Суров О. Э., Файн А. В., Шустин В. А. История штормовой мореходности (от древности до наших дней). Южно-Сахалинск: Сахалин. книж. изд-во, 2004. 288 с. Hramushin V. N., Antonenko S. V., Komaricyn A. A., Brovko P. F., Vtyurina A. S., Krasnyj M. L., Malashenko A. E., Nedorez Yu. I., Soldatenkov A. E., Surov O. E., Fajn A. V., Shustin V. A. Istoriya shtormovoj morekhodnosti (ot drevnosti do nashih dnej) [History of stormy seaworthiness (from antiquity to present day)]. Yuzhno-Sahalinsk, Sahalinskoe knizhnoe izd-vo, 2004. 288 p. Thomson W. (Lord Kelvin). On the waves produced by a single impulse in water of any depth, or in a dispersive medium // Proceedings of the Royal Society. 1887. Vol. 42 A. P. 80-83. Thomson W. (Lord Kelvin). On the waves produced by a single impulse in water of any depth, or in a dispersive medium. Proceedings of the Royal Society, 1887, vol. 42 A, pp. 80-83. Аржанников А. В., Котельников И. А. Метод решения нестационарной задачи возбуждения корабельных волн подводным объектом // Вестн. Новосиб. гос. ун-та. Сер.: Физика. 2015. Т. 10. Вып. 4. С. 43-59. Arzhannikov A. V., Kotel'nikov I. A. Metod resheniya nestacionarnoj zadachi vozbuzhdeniya korabel'nyh voln podvodnym ob"ektom [Method of solving nonstationary problem of excitation of ship waves by underwater object]. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Fizika, 2015, vol. 10, iss. 4, pp. 43-59. Готман А. Ш., Бимбереков П. А., Кононенко А. Ю., Титов М. А., Азимбаев М. Т., Крылова Е. Н. Численные и экспериментальные исследования механизма влияния вязкости на корабельные волны // Мор. вестн. 2007. № 2 (22). С. 76-79. Gotman A. Sh., Bimberekov P. A., Kononenko A. Yu., Titov M. A., Azimbaev M. T., Krylova E. N. Chislennye i eksperimental'nye issledovaniya mekhanizma vliyaniya vyazkosti na korabel'nye volny [Numerical and experimental studies of mechanism of viscosity influence on ship waves]. Morskoj vestnik, 2007, no. 2 (22), pp. 76-79. Бимбереков П. А. Экспериментальные исследования к вопросу моделирования корабельных волн и расчёту волнового сопротивления судна // Scientific achievements of the third millennium. International United Academy of Sciences. Collection of scientific papers on materials VIII International Scientific Conference (Los Angeles, 30 сентября 2018 г.). Los Angeles: LJournal, 2018. С. 4-14. Bimberekov P. A. Eksperimental'nye issledovaniya k voprosu modelirovaniya korabel'nyh voln i raschyotu volnovogo soprotivleniya sudna [Experimental studies of ship waves modeling and calculation of wave resistance of a ship]. Scientific achievements of the third millennium. International United Academy of Sciences. Collection of scientific papers on materials VIII International Scientific Conference (Los Angeles, 30 sentyabrya 2018 g.). Los Angeles, LJournal Publ., 2018. Pp. 4-14. Rabaud M., Moisy F. Ship Wakes: Kelvin or Mach Angle? // Physical Review Letters. 2013. May. Vol. 110. P. 214503. Rabaud M., Moisy F. Ship Wakes: Kelvin or Mach Angle? Physical Review Letters, 2013, May, vol. 110, p. 214503. Rabaud M., Moisy F. Narrow ship wakes and wave drag for planing hulls // Ocean Engineering. 2014. Vol. 90. P. 34-38. Rabaud M., Moisy F. Narrow ship wakes and wave drag for planing hulls. Ocean Engineering, 2014, vol. 90, pp. 34-38.